初中物理阿基米德原理的应用试题

有一个长方体木块，放在如图所示的容器中。现缓慢持续地往容器中注水，一段时间后，木块浮起并上升到一定高度时停止注水。下列说法正确的是（　　）

A．停止注水时木块上表面受到的压强等于木块下表面受到的压强

B．木块缓慢上升过程中，水对容器底部的压强不变

C．木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力不变

D．木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力逐渐增大

如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg。求：

（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？

（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？

（3）物体A的密度是多少？

小明想知道花生米的密度，为了使结果更准确，他选择了以下器材：烧杯、清水、天平和砝码、量筒、盐和玻璃棒，并完成了实验。

（1）实验操作步骤如下：

A．把一把花生米放入装有清水的烧杯中，发现花生米沉入水中，这是因为花生米的密度　　水的密度（选填“大于”、“小于”、“等于”）；

B．往烧杯里的水中逐渐加盐，并用玻璃棒轻轻搅拌，直到花生米悬浮在盐水中为止；

C．把天平放在水平台上，调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量m₁，如甲图所示，则m₁＝　 　g；

D．从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，液面如乙图所示，则倒出盐水的体积为　 　cm³；

E．用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量m₂＝44g。

（2）通过以上分析，可得出花生米的密度为　 　kg/m³。

（3）以上测量花生米的密度，用到的科学探究方法是（　　）

A．控制变量法    B．转换法    C．理想实验法

为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系，并借用水的密度ρ_水求出该合金块的密度ρ_x，某同学进行了如图甲、乙、丙、丁四次测量（弹簧测力计读数分别为F₁、F₂、F₃、F₄）。

（1）你觉得合理的实验顺序是　　；

（2）实验表明，（合金块所受浮力）　 　＝　 　（合金块排开水的重力）（用F₁、F₂、F₃、F₄表示）；

（3）则ρ_x＝　　（用ρ_水、F₂、F₃、F₄表示）。

2016年5月27日在越南中部的义安省，一条15米长、2米高的活鲸鱼突然遇到退潮，搁浅在沙滩上了。对鲸鱼搁浅的原因，小天和小江展开讨论，猜想浸入水中的物体所受的浮力与水的多少有关，并分别进行了探究。

Ⅰ．小天的探究过程如下：

（1）在标有刻度的烧杯A、B内均倒入体积为50mL的水：

（2）将相同物体分别放入A、B烧杯内的水中，静止时分别如图甲、乙（乙中物体未与容器底密合）。

请根据小天的实验过程填写下表：

A或B烧杯中水重G/N	图甲中物体所受浮力F 浮 1/N	图乙物体所受浮力F 浮 2/N
0.5	0.5

根据实验数据，小天认为，浮力的大小跟水的多少 　 　（填"有关"或"无关"）

Ⅱ．小江的探究过程如下：

（1）将重为4N的物体浸入装有适量水的容器中静止，弹簧测力计示数为F ₁，如图丙；

（2）减少容器中的水量，物体静止时，弹簧测力计示数变为F ₂，如图丁。

请根据小江的实验过程填写下表

物理量	图丙	图丁
物体所受浮力F 浮/N	1.4
物体排开水的体积V/m ^3	1.4×10 ^﹣ ^4

根据小天和小江的实验数据，你认为鲸鱼搁浅的原因是 　 　。

①海边的水太少，产生的浮力也很少

②水位下降，导致鲸鱼的重力变大

③水位下降，导致鲸鱼浸入海水中的体积减少。

如图所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面积为0.01m ²，内装40N的水，水深0.2m。现将一个体积是200cm ³的金属块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部），弹簧测力计示数为15.8N．（ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，g＝10N/kg）求：

（1）金属块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？

（2）金属块的密度是多少？

（3）金属块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？

测量液体密度的仪器叫做密度计。图（a）和图（b）是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中。

（1）请判断哪杯液体密度大，并说明理由。

（2）实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管，管下部为一玻璃泡，内装有铅粒。某密度计圆柱形玻璃管长L＝10cm，横截面积S＝2.5cm²，该密度计总质量m＝20g，将它放入水中静止时，水面距玻璃管上端为4cm；将此密度计放入未知液体中静止时，发现液面距玻璃管上端为2cm。求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值。（已知水的密度为1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）

小明同学想探究木块所受浮力大小与排开的液体之间有什么样的关系。按照如图所示的实验方法去探究上述问题，探究结果：

（1）浸入水中的木块所受的浮力F_浮＝ 　N；

（2）木块排开的水受到的重力G_排＝　 　N；

（3）比较F_浮和G_排的大小，可以发现F_浮　 　G_排（填“＞”、“＜”或“＝”）。

将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中，木块漂浮时有 $\frac{2}{5}$的体积露出水面，则木块的密度为　 　g/cm³，木块的体积为　 　cm³。

测量液体密度的仪器叫密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值，即可测出该液体的密度值（图甲）。自制的简易密度计是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。水平桌面放置两个完全相同的烧杯，烧杯内装有密度不同的液体，将两只完全相同的自制密度计分别放入乙、丙烧杯中，待密度计静止后，两烧杯液面相平（如图所示）。以下说法正确的是（　　）

A．乙杯中液体的密度小于丙杯中液体的密度

B．密度计在乙杯中受到的浮力等于在丙杯中受到的浮力

C．乙烧杯对桌面的压力大于丙烧杯对桌面的压力

D．密度计在乙烧杯排开液体的质量等于密度计在丙烧杯排开液体的质量

将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中，静止后如图所示，则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F_甲　　F_乙，若鸡蛋的质量为50g，则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为　　N。

2016年6月4日四川广元“双龙”号游船翻沉，水下机器人下水执行搜寻任务，在机器人全部浸入水中后继续下降的过程中，它所受到的压强和浮力变化情况是（　　）

A．压强不变 浮力不变B．压强不变 浮力变大

C．压强变大 浮力不变D．压强变大 浮力变大

将自制的简易密度计分别放入甲、乙两种液体中，静止后如图所示，则密度计在两液体中的浮力关系是F_甲　 　F_乙，两种液体的密度关系是ρ_甲　 　ρ_乙。

2016年6月4日四川广元“双龙”号游船翻沉，水下机器人下水执行搜寻任务，在机器人全部浸入水中后继续下降的过程中，它所受到的压强和浮力变化情况是（　　）

A．压强不变 浮力不变B．压强不变 浮力变大

C．压强变大 浮力不变D．压强变大 浮力变大

在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小明的实验步骤如下：

如图甲，用弹簧测力计测出物体所受的　　。

如图乙，读出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数计算出物体所受的　　。

如图丙，测出　　。

如图丁，测出小桶所受的重力，计算出　　。分析归纳，得出结论。

小明的实验顺序存在不足，你认为更合理的顺序是　　，实际操作过程中，还需要注意的问题有（请说出一条）　　。