初中物理阿基米德原理的应用试题

2011年8月我国自主研制的深海探测器﹣﹣“蛟龙号”（如图1所示）在太平洋海域成功完成5000m深海探测．2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．

（1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×10⁷Pa，则它能下潜的最大深度是多少？（不考虑大气压）
（2）“蛟龙号”上一面积为50cm²的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少？
（3）“蛟龙号”完成任务后．漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图2所示，图中P₂=2P₁．起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t₁时刻“蛟龙号”的排水体积（不考虑水的阻力）．

下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是

A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者

B．从长江驶入大海的轮船

C．海面下正在下沉的潜水艇

D．在码头装载货物的轮船

一个金属块挂在弹簧测力计下,当它全部浸没在密度为ρ₁的液体中静止时,弹簧测力计的示数为T₁,当它全部浸没在密度为ρ₂的液体中静止时,弹簧测力计的示数为T₂,

A．当ρ1>ρ2时,T1<T2;	B．当ρ1<ρ2时,T1<T2;
C．当ρ1=ρ2时,T1>T2;	D．当ρ1=ρ2时,T1<T2;

将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（    ）

A．上升

B．下降

C．不变

D．无法确定

如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器．
处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m．不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力．

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图
（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m³．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯于中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．
（2）求金属块的体积；
（3＞通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属．

金属	金	铜	铁	铝
密度（×10^3kg/m^3	19.3	8.9	7.9	2.7

2011年7月26日6时12分，我国首台自主设计、自主集成的、体积约为50m³的深海载人潜水器“蛟龙”号首次下潜至5038.5m，顺利完成本次5000m级海底试验主要任务，这就意味着“蛟龙”号可以到达全球超过70%的海底，可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等任务．“蛟龙”号下潜到5000m深处时，（已知海水的密度为1.03×10³kg/m³、g=10N/kg）求：
（1）潜水器受到的海水的压强．
（2）潜水器所受的浮力．

如将一只盛有水的薄塑料袋，用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其重力为9N，再将这个装水的塑料袋浸入水中，当弹簧测力计示数为7N时，袋内水面与袋外水面相比较（　　）

	A．	塑料袋内水面比袋外水面高
	B．	塑料袋内水面比袋外水面低
	C．	塑料袋内水面与袋外水面相平
	D．	塑料袋内水面与袋外水面高低无法判断

某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体的过程中测力计示数的变化情况。如图所示，他们将高H位0.10米的圆柱体A挂在测力计下，逐步改变其下表面到液面的距离h，读出相应的测力计示数F，将h和F记录在表一中。然后，他们变换液体重复实验，将数据记录在表二中。为进一步研究F和h的关系，他们计算了相邻两次实验中h及F的变化量和，并将结果分别记录在表一和表二的后两列中。（已知）


① 实验序号2和13所空缺的数据分别为 （10） 、 （11） 。
② 分析比较实验序号4、5、6、7与8或14、15、16、17与18等数据中F与h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：在圆柱体浸入同种液体的过程中，    （12）        。
③ 请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论。
（a）分析比较实验序号3~8或13~18中与的数据及相关条件，可得出的初步结论是：                            （13）                                 。
（b）分析比较实验序号3~8和13~18中与的数据及相关条件，可得出的初步结论是：                            （14）                                 。
④ 他们继续分析实验序号9和10或19和20的数据及相关条件，发现圆柱体浸入液体后，当h满足一定条件时，F不再随h而变化。         
为进一步研究h所满足的条件，需添加的器材为  （15） （选填“甲”、“乙”或“丙”）。

器材：圆柱体甲  高H=0.10米；
圆柱体乙  高H=0.20米；
圆柱体丙  高H=0.10米。
请在表三的第二列填入拟进行实验的数据，以达到研究h所满足条件的目的。   

体积为2x10^-3米³的金属块浸没在水中，受到浮力的大小为 （16） 牛，方向竖直向 （17） 。距水面0.1米深处水的压强为        帕。

2012年2月太湖景区成功晋升为国家5A级旅游景区．春天，游客在河中边欣赏美景边划船嬉戏，别有一番情趣．
（1）船桨向后划水，船向前运动，说明了物体间力的作用是______，小船在河中行驶时，坐在船上的同学们相对河岸是______(选填“静止”或“运动”)的．
（2）已知船和人总质量为600kg，则当船静止在河面上时，船体排开水的体积为    m³，船的外侧通常固定一橡胶轮胎以便在碰撞时起到缓冲作用，这是利用了橡胶的    （选填“绝缘性”、“导热性”或“弹性”）．
（3）为了留下美好记忆，游客纷纷拿起相机拍照，照相机是利用凸透镜成     （选填“正立”或“倒立”）实像的原理制成的．如果照相机镜头靠近景物，像将      （选填“变大”、 “不变”或“变小”）．

某同学利用弹簧测力计和水测量铁块没入水中时的浮力，如图所示．当他缓慢地将铁块由位置A拉至位置B（没有露出水面）的过程中，弹簧测力计示数的变化情况是

A．变大                B不变        
C．先变大后变小         D．先不变后变大

如图所示，质量为540g的凹形铝槽，放入底面积为100cm²的圆柱形液体中，铝槽浮在液面上，槽口恰好与液面相平，这时液面上升了2.7cm，若使铝槽沉入液体中，则沉入前后液体对容器底部的压强变化△P＝
            Pa。（已知ρ_铝＝2.7×10³ kg/m³    g＝10N/kg）

在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，（已知海水密度为1×10³kg／m³）
(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³、密度为2.7×10³kg／m³的物体静止不动，求该力的大小．
(2)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率．

如图，大鱼和小鱼在争论，其中说法正确的是   鱼。图中，_____鱼在水中受到的压强大，　　　鱼排开水的体积多。