初中物理阿基米德原理的应用试题

如图所示，把一个重为 $6N$的物体挂在测力计下，再将该物体浸没在水中后，测力计上显示的读数为 $4N$，此时杯中水的深度为 $8\mathit{cm}$。则下列计算结果中，错误的是 $(g$取 $10N/\mathit{kg}\left)\right($　　 $)$

A．水对杯底的压强是 $p=8\times {10}^4\mathit{Pa}$

B．物体受到的浮力是 $F_{浮}=2N$

C．物体的体积是 $V=2\times {10}^{-4}{m}^3$

D．物体的密度是 $\rho =3\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体 $A$，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为 $60N$，物体匀速上升的速度始终为 $1m/s$。（不计绳重，摩擦及阻力， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力。

（2）物体的密度。

（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。

小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：

①用刻度尺测出竹筷的长度 $L$

②竹筷的下端缠上适量的细铅丝

③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_1$（如图所示）

④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_2$

根据上面的步骤回答下列问题：

（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是　　（选填“降低重心”或“增大支撑面” $)$使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力　　重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强　　竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于” $)$

（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积　　（选填“越小’”或“越大” $)$

（4）被测盐水的密度表达式： ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（不计铅丝体积，水的密度为 ${\rho }_{水})$

某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 $3N$，体积为 $500c{m}^3$，当木块静止时弹簧测力计的示数为 $2.5N$， $g=10N/\mathit{kg}$，盐水密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是　　 $N$．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

如图所示，甲，乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体 $A$， $B$，液体对两个容器底的压强相等，则 ${\rho }_A$　　 ${\rho }_B$，现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时一个漂浮，另一个悬浮（液体均不溢出），此时两个容器底受到液体压强的大小关系是 $p_{甲}$　　 $p_{乙}$（均选填“大于”、“等于”或“小于” $)$

质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比 $V_{甲}:V_{乙}=2:3$，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比 $F_{甲}:F_{乙}=8:9$， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲，乙两物体都漂浮在水面上

B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中

C．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.75\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.85\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。

实验器材有：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。

实验步骤如下：

①用刻度尺测出竹筷的长度 $L$

②竹筷的下端缠上适量的细铅丝

③把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_1$（如图所示）

④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 $h_2$

根据上面的步骤回答下列问题：

（1）竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是　　（选填“降低重心”或“增大支撑面” $)$使竹筷能竖直漂浮在液面。

（2）密度计是利用浮力　　重力的条件工作的，竹筷下表面受到水的压强　　竹筷下表面受到盐水的压强（均选填“大于”、“等于”、或“小于” $)$

（3）被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积　　（选填“越小’”或“越大” $)$

（4）被测盐水的密度表达式： ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（不计铅丝体积，水的密度为 ${\rho }_{水})$

某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 $3N$，体积为 $500c{m}^3$，当木块静止时弹簧测力计的示数为 $2.5N$， $g=10N/\mathit{kg}$，盐水密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是　　 $N$．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比 $V_{甲}:V_{乙}=2:3$，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比 $F_{甲}:F_{乙}=8:9$， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲，乙两物体都漂浮在水面上

B．甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中

C．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.75\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．乙物体的密度 ${\rho }_{乙}=0.85\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是 $($　　 $)$

A．同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同

B．轮船从长江驶入东海，吃水深度变大

C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的

D．潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉

如图，一个边长为 $10\mathit{cm}$的正方体木块 $A$放在圆筒形的容器的底部，容器的底部水平，木块 $A$的密度 ${\rho }_{木}=0.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，另一个实心的立方体小铁块 $B$重 $2N$．求：

（1）木块 $A$的质量；

（2）木块 $A$对容器底部的压强；

（3）将小铁块 $B$放在 $A$的上面，缓慢向容器内倒水直到水注满容器，木块稳定时，木块 $A$露出水面的体积。

一物体漂浮在水中，有 $\frac{1}{4}$体积露出水面，则物体的密度为 $($　　 $)$

A． $1g/c{m}^3$B． $0.75g/c{m}^3$C． $0.5g/c{m}^3$D． $0.25g/c{m}^3$

在弹簧测力计下悬挂一金属块，其示数为 $8N$．当把金属块浸没在水中时，测力计的示数为 $5N$．则金属块浸没在水中时受到的浮力为　　 $N$，金属块排开水的体积　　 $m^3$． $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$。

把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为 $V_1$（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为 $V_2$（如图乙），忽略细针的体积。则 $($　　 $)$

A．木块的质量为 ${\rho }_{水}{V}_2$

B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大

C．木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为 ${\rho }_{水}g{V}_2$

D．木块的密度为 $\frac{V_1}{V_2}{\rho }_{水}$

在弹簧测力计下悬挂一长方体实心金属块，金属块下表面与水面刚好接触，如图甲。从此处匀速下放金属块，直至浸没于水中并继续匀速下放（金属块未与容器底部接触），在金属块下放过程中，弹簧测力计示数 $F$与金属块下表面浸入水的深度 $h$的关系如图乙， $g=10N/\mathit{kg}$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．由图象可知：

（1）金属块完全浸没在水中受到的浮力为　      　 $N$。

（2）金属块的密度是　　     $\mathit{kg}/m^3$。

（3）你还能求出有关金属块的哪些物理量：　            　（写出三个物理量即可，不需要计算结果）