初中物理阿基米德原理的应用试题

如图甲，在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止．如图乙所示的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化图像．试求：（g取10 N／kg）

（1）圆柱体受到的最大浮力．
（2）圆柱体的密度．

以下是与浮力相关的问题，请按题目要求作出回答．
数字式液体压强计由压强传感器P和数据采集显示器Q两部分组成．将压强传感器P放在大气中进行置零后．放入浮有圆柱形物体的水槽底部．如图所示．然后在圆柱体上逐个放上圆板，并在表中记录下压强计的读数．
已知：圆柱体的底面积S=0.01m²．，圆柱体的密度ρ=0.75×10³kg/m．；每个圆板的材质相同，圆板的底面积与圆柱体的底面相等，厚度均为d=0.003m．请根据以上数据回答下列问题：

（1）在图中画出液体压强计读数随所加圆板个数变化的图线
（2）写出实验序号为6的液体压强计读数
实验序号   所加圆板的个数 液体压强计读数（Pa）
1   0   3000.00
2   1   3015.00
3   2   3030.00
4   3   3045.00
5   4   …
6   5  
7   6   …
8   7   3086.25
9   8   3093.75
10  9   3101.25
（3）根据图线上的数据求出圆板的密度ρ₂
（4）根据图线上的数据求出圆柱体的质量．

数字式液体压强计由薄片式压强传感器和数据采集显示器两部分组成。如图甲所示，将传感器放在大气中调零后，放入浮有圆柱体A的圆柱形水槽底部，用它来测量水槽底受到水的压强。然后在圆柱体A上逐个放上圆板，水槽底受到水的压强与所加圆板个数的关系如图乙所示。

已知圆柱体的底面积S=0.02m²，圆柱体的密度ρ_A=0.75×10³kg/m³。所有的圆板完全相同，圆板与圆柱体A的底面积相等，厚度d =5mm，g取10N/kg。根据以上数据计算，一个圆板的质量m₁与圆柱体A的质量m_A的比值m₁:m_A=______。

图是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。O为杠杆BC的支点，CO:OB=1:4。配重E通过绳子竖直拉着杠杆C端，其质量m_E=644kg。定滑轮和动滑轮的质量均为m₀。人拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。当物体A在水面下，小明以拉力F₁匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η₁，配重E对地面的压力为N₁；当物体A完全离开水面，小明以拉力F₂匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为η₂，配重E对地面的压力为N₂。已知：G_A=950N，η₂=95%，N₁:N₂=6:1，绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对物体A的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：

(1)物体在水面下受到的浮力；
(2)F₁:F₂的值
(3) η₁的大小。

为了模拟潜水艇在水下的运动，小强要设计一个密闭的空心铁盒，为了使这个空心铁盒能悬浮在水中，铁盒内空心的体积与铁片所占的体积之比V_空：V_铁=         （ρ_铁=7.8×10³kg/m³,不计盒内空气的质量）。

将甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上，甲溢水杯中装满密度为ρ₁的液体，乙溢水杯中装满密度为ρ₂的液体。如图8甲所示，将密度为ρ_A，重为G_A的物块A轻轻放入甲溢水杯中，物块A漂浮在液面上，并且有1/4的体积露出液面，液体对甲杯底的压强为P₁。如图乙所示，将密度为ρ_B，重为G_B的物块B轻轻放入乙溢水杯中，物块B沉底，物块B对乙溢水杯底的压力为F，液体对乙溢水杯杯底的压强为P₂。已知
ρ₁∶ρ₂＝3∶2，ρ_A∶ρ_B＝4∶5，则下列说法中正确的是

A．ρ1∶ρA,＝3∶4

B．FA浮∶FB浮＝9∶8

C．P1∶P2＝2∶3

D．F∶GB＝13∶45

小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？

如图甲是一个底面为正方形、底面边长l＝20cm的容器。把盛有h＝10cm深的某种液体的容器放在水平桌面上，然后将边长a=b=10cm、c=12cm的均匀长方体木块放入这种液体中（液体未溢出），木块漂浮在液面上，此时木块底面受到液体向上的压力为7.2 N，容器底受到的液体压强为980Pa（g取10N/kg），由以上条件可以得出

A．液体的密度为0.98×10^3kg/m^3

B．木块漂浮在液面上时，容器中液体的深度为12.2cm

C．以图乙所示方式将木块放入液体中静止时，木块浸入液体中的深度为7.5cm

D．以图丙所示方式将木块放入液体中静止时，木块下表面离容器底的距离是4.75cm

如图所示，两个相同容器盛满水，甲中有一个体积为20cm³，密度为0.5×10³kg/m³的木块漂浮在水面．下列说法正确的是（　　）

A．木块漂浮时，浮力等于自身重力，并有体积露出水面

B．甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力

C．将木块缓慢下压至浸没的过程中，木块受到的浮力不变

D．将木块全部压入水中后，两容器底部受到水的压力相等

下图是常见的厕所自动冲水装置原理图，水箱内有质量m₁=0.4kg，体积V₁=3×10^-3m³的浮筒P，另有一厚度不计，质量m₂=0.2kg，面积S₂=8×10^-3m²的盖板Q盖在水箱底部的排水管上，用细线将P、Q连接，当供水管上流进水箱的水使浮筒刚好浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所，当盖板Q恰好被拉开的瞬间，求：

（1）浮筒受到的浮力大小。
（2）细线对浮筒P的拉力大小。
（3）水箱中水的深度。

如图所示，一纯水形成的冰块漂浮在浓盐水中，当冰块完全熔化成水后，请你用有关知识证明冰块完全熔化成水后，杯中液面上升。（不考虑水的蒸发、水的密度已知为ρ_水）

一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为p 的液体。将挂在弹簧测力计下的金属块A 浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A 静止时，弹簧测力计的示数为F，将木块B 放人该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7 : 12 ；把金属块A 放在木块B 上面，木块B 刚好没入液体中（如图所示）。若已知金属块A 的体积与木块B 的体积之比为13 : 24 ，则金属块A 的体积为            。

轻质硬杆AB长50cm。用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm³的球乙分别拴在杆的两端。在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图7所示。下列说法中正确的是（取g＝10N/kg）

A．杆A端受力增加了15N

B．杆A端受力减小了10N

C．甲对水平桌面的压强增加了1500Pa

D．甲对水平桌面的压强减小了1500Pa

如图所示，柱形容器中装有密度为ρ₁=1.2g/cm³的某种液体，将一金属块放入底面积为S=100cm²的长方体塑料盒中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且液体不会溢出容器，其浸入液体的深度为h₁=20cm。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入该液体中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且金属块不接触容器底，塑料盒浸入液体的深度为h₂=15cm。剪断细线，金属块沉到容器底部，塑料盒仍竖直漂浮在液面上，其浸入液体的深度为h₃=10cm。则金属块的密度ρ₂=       g/cm³。

如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:MN=1:3。物体B受到的重力为100N，A的底面积为0.04m²，高1 m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的压力为F₁；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F₂，已知：每个滑轮的重力为20N，F₁﹕F₂=27﹕7。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。

求：
（1）物体A的底部距水面深为0.75 m时，A受到的浮力F_浮。
（2）物体A的密度ρ_A。
（3）如果把细绳由N端向左移动到N^，处，电子秤的示数恰好为零，NN^‘﹕MN =17﹕60，此时物体A露出水面的体积V_露。