初中物理阿基米德原理的应用试题

如图所示是小华利用合金块、水等器材来测合金密度的实验情景．

（1）将合金悬挂在弹簧测力计下，示数如图甲，则合金块的重力为    N；
（2）将合金块慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数将     （填“变大”“变小”或“不变”）；合金块浸没到水中后，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时合金块在水中所受的浮力为    N；
（3）由此可计算出合金块的体积为     m³，密度为     kg/m³；
（4）若将乙图中的清水换成盐水，弹簧测力计的示数将      （填“变大”“变小”或“不变”）．

在量筒内注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是V1，如图（a）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V2，如图（b）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V3．如图（c）所示．金属密度＝________．
  
（a）   （b）    （c）

小明手上有一块橡皮泥，他想测出橡皮泥的密度。小明利用一个量筒、适量的水和细线设计了一个橡皮泥密度的方案，以下是他设计的部分实验步骤，请你按照小明的思路，将实验步骤补全（已知橡皮泥的密度大于水的密度）。
（1）将适量的水倒入量筒中，读出水面所对量筒的示数V₁；
（2）将橡皮泥浸没量筒中，读出水面所对量筒的示数V₂；
（3）____________________，读出水面所对量筒的示数V₃。
已知水的密度为ρ_水，利用上述测出的物理量和已知量写出橡皮泥密度的表达式：
ρ泥=__________。

彤彤过生日时，妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球．彤彤想知道小水晶球的密度，于是她找来量筒、小玻璃杯和水，用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度．由图可知：水晶球的体积是________________ cm³，水晶球的质量是________________ g，水晶球的密度是________________ g/cm3．

为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N／kg、ρ_蜡<ρ_水）

（1）金属块的重力为________牛．
（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米³．
（3）用公式F_浮＝ρ_水gV_排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_________牛．
（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸没在水中时会________（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．
（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是                             ．

在“阿基米德原理”一节的学习中，我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。
①如图所示，一个边长为a的正方体物块浸没在密度为ρ_液的液体中。请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律，推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系。________

②在“验证阿基米德原理”的实验中，使用图中所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。为减少误差，要求“在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”，请写出达到该要求的操作要点_____________________。

③图中为小王实验步骤的示意图，其中“步骤B”的目的是：测出__________________。若图中弹簧测力计的四个示数值F₁、F₂、F₃、F₄满足关系式__________________时，则可以验证阿基米德原理。

在图“验证阿基米德原理”的实验中，实验目的是研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它__________所受重力之间的关系。实验过程及记录的数据用图中字母表示，其中物体受到的        大小等于弹簧测力计示数F₁，物体受到的        大小等于弹簧测力计两次示数差（F₁－F₂）。若阿基米德原理成立，液体密度为ρ_液，则（F₁－F₂）与（V₂－V₁）应满足的关系为          （用字母表示）。

为了探究浮在液面上的物体排开液体的质量与哪些因素有关，某小组同学选用甲、乙两物体(m_甲<m_乙)做了如图所示的一组实验。他们先在溢水杯中加满水，将一个空烧杯放在电子台秤上并调零[如图(a)所示]；接着将甲、乙分别放入水中测出它们排开水的质量，实验过程及现象如图(b) 、(c)所示。然后，他们用酒精重复上述实验，实验过程及现象分别如图(d)、(e)所示。

(a)                 (b)             (c)               (d)               (e)
①分析比较图(b)与(d)[或(c)与(e)]中的实验现象及相关条件，可归纳得出的初步结论是：                         ；
②分析比较图(b)与(c)[或(d)与(e)]中的实验现象及相关条件，可归纳得出的初步结论是                         。

如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，即没有发生形变（已知水的密度为1.0×10³kg/m³,不计弹簧所受的浮力，g取10N/kg）

⑴求此时容器底部受到水的压强；
⑵求木块A的密度；
⑶先向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没在水中，此时弹簧对木块的作用力为F₁，再打开阀门B缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F₂，求F₁与F₂之比。

底面积为的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图所示．已知物体B的密度为．质量为．

求：（1）物体B的体积；
（2）木块A的密度；
（3）若将B放入水中，如图（b）所示，请分析出液面的变化情况；
（4）并求此时水对容器底部压强的变化值．

如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙铁块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为．求：甲、乙铁块的质量比．

如图所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是，时，细绳对木块的拉力为0.6N．将细绳剪断，木块上浮，静止时有的体积露出水面，如图（b）所示，求此时木块受到的浮力．（g取10N／kg）

（a）       （b）

如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N．剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm³的体积露出水面．求木块的密度．（g取10N/kg）

如图甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为的小柱体，如图乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中．（g=10N/kg）求：

（1）甲图中木块受到的浮力？
（2）木块的密度？
（3）小柱体放在木块上面时对木块的压强？

如图所示，底面积为200cm²的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有2/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）

求：（1）此时容器底部受到的水的压强；
（2）木块A的密度；
（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，求此时弹簧对木块A的作用力F₁是多大？容器底部受到水的压强变化了多少？