初中物理阿基米德原理的应用试题

如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中，从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中 $($　　 $)$

A．铁块受到的浮力一直变大

B．溢水杯底部受到水的压力一直变大

C．弹簧测力计对手的拉力先变小，后变大

D．桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大

如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为 $10\mathit{cm}$。弹簧没有发生形变时的长度为 $10\mathit{cm}$，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△ $L$与拉力 $F$的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深 $24\mathit{cm}$。求：

（1）物体受到的水的浮力。

（2）物体的密度。

（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。

如图甲所示，将密度计插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值，即为该液体的密度。如图乙、丙所示，在木棒的一端缠绕一些铜丝做成一支简易密度计，将其分别放入水平桌面上盛有不同液体的两个相同的烧杯中，它会竖直漂浮在液体中，静止后两个烧杯的液面相平。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．图甲中液体的密度为 $1.55g/c{m}^3$

B．乙、丙两图中木棒底部所受液体的压力相等

C．图乙烧杯中液体的质量比丙图的小

D．图乙中烧杯对桌面的压强大于图丙中烧杯对桌面的压强

在习近平总书记“改革强军，科技兴军”伟大思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．国产航空母舰 $001A$型的排水量是7万吨，满载时所受海水的浮力为 $7\times {10}^{8}N$

B．国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的

C．国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强

D．当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面

2018年10月20日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙” $\mathit{AG}600$在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次 $\mathit{AG}600$漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为 $45m^3$，飞机底部距水面 $2m$深处受到水的压强为　　 $\mathit{Pa}$，飞机所受重力为　　 $N$． $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

重 $16N$的正方体物块沉在面积很大的容器底部，现用一根细线将物块提出水面，物块所受的浮力 $F$随物块上升的距离 $h$变化关系如图所示，已知水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，则下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．物块的边长为 $0.5m$

B．物块在出水前细线的拉力恒为 $5.0N$

C．物块的密度为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．物块沉在水槽底部时，水在物块上表面处产生的压强为 $6.0\times {10}^3\mathit{Pa}$

某同学自制的简易密度计如图所示，它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于水对其浮力

B．木棒浸入液体的体积越大，说明该液体密度越小

C．读数时需用手扶住密度计

D．木棒越细，测量误差越小

具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船“天鲲号”（图甲），可用于挖掘水下泥土、砂石等。其长 $140m$、宽 $27.8m$，满载排水量为 $17000t$。作业时，输送系统将水下挖掘的泥石等，通过输送管输送到指定地方。已知水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

（1）水面下 $4m$处的船体上受到水的压强是多少？

（2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开水的体积为 $1.2\times {10}^4{m}^3$，则它受到的总重力是多少？

（3）某次作业时，水下重为 $G$的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。设输送系统的总功率为 $P$，效率为 $\eta$，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为 $f$。请推导在水平运动过程中，泥沙速度的表达式。

如图所示，容器中水的深度为 $2m$，水面上漂浮着一块体积为 $1m^3$的冰。冰的密度为 $0.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，水的密度 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．求：

（1）杯底受到水的压强。

（2）冰块受到的浮力。

（3）如果冰块全部熔化，试计算判断液面高度变化情况。

如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将 $A$、 $B$、 $C$三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法不正确的是 $($　　 $)$

A．物体受到的浮力大小关系为 $F_A>F_B>F_C$

B．三个物体的密度大小关系为 ${\rho }_A>{\rho }_B>{\rho }_C$

C．容器底部受到水的压力大小关系为 $F_{甲}>F_{乙}>F_{丙}$

D．容器对桌面的压强大小关系为 $p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$

半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为 $F_1$、 $F_2$、 $F_3$，则以下判断正确的是 $($　　 $)$

A． $F_1>F_3>F_2$B． $F_2>F_3>F_1$C． $F_3>F_1>F_2$D． $F_3>F_2>F_1$

小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空桶、溢水烧杯、量筒和水。实验步骤如下：

①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；

②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20毫升，如图乙；

③将烧杯中20毫升水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；

④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44毫升，如图丁。

请回答下列问题：

（1）被测金属块的密度是　　克 $/$厘米 ${}^3$。

（2）在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将　　（选填“偏大”、“不变”或“偏小” $)$。

将重10牛的长方体木块 $A$放入水平放置的盛水容器中静止时，有 $\frac{1}{3}$的体积露出水面，木块受到的浮力是　　牛，若在木块上放另一物块 $B$，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块 $B$的体积是木块的 $\frac{1}{3}$，则物块 $B$密度与木块 $A$密度之比是　　。

在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数 $F_1=2.2N$，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数 $F_2=1.4N$，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是　　 $N$，物体的体积是　　 $m^3$．（酒精的密度为 $0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会竖直立在液体中，静止时液面相平，如图所示。下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．液体的密度大小关系 ${\rho }_{甲}>{\rho }_{乙}$

B．木棒在液体中受到的浮力大小关系 $F_{甲}<F_{乙}$

C．容器底部受到液体的压强大小关系 $p_{甲}=p_{乙}$

D．木棒排开液体的质量大小关系 $m_{甲}=m_{乙}$