初中物理阿基米德原理的应用试题

据报道，2018年5月5日，直 $-18$改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上，如图所示。该航母满载时排水量为70000吨，在海水中吃水深度为 $11m$。取 ${\rho }_{\mathit{海水}}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg}$。该航母满载时，受到的浮力为　　 $N$，最低处受到海水的压强为　　 $\mathit{Pa}$；某架直升机飞离该航母后，若航母排开的海水体积减少了 $7m^3$，则该直升机的质量是　　 $\mathit{kg}$。

2018年4月12日，我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵，辽宁舰航母编队精彩亮相，一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后，航空母舰排开水的体积会增大

B．水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶，是为避免舰艇相“吸”碰撞

C．潜水艇受到的重力等于其浮力时，潜水艇一定处于漂浮状态

D．战机升空时，机翼下方气流速度较大，气流对机翼下表面的压强较大

图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为 $0.3m$，容器的底面积为 $0.04m^2$，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为 $0.2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $(g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）容器中水的质量；

（2）距容器底部 $0.1m$处 $A$点液体的压强；

（3）把塑料球放入该容器中，用了 $16N$的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？

将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有 $72g$浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有 $64g$煤油溢出（浓盐水密度为 $1.2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，煤油密度为 $0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$、水银密度为 $13.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$，则 $($　　 $)$

A．该物体前后两次所受浮力之比为 $9:8$

B．该物体前后两次排开液体体积之比为 $4:3$

C．该物体的密度为 $0.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．若将该物体分别浸没在水银和纯水中，则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止，静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是 $F_1$和 $F_2$，则 $F_1$和 $F_2$大小之比为127

学习浮力知识后，小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验：

（1）将果汁装入轻质小瓶（小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计），拧紧瓶盖后测出重力 $G$。

（2）如图甲所示，将小瓶放入盛有适量水的容器中，小瓶静止时竖直漂浮。小瓶受到的浮力为 $F_{浮}$，则 $F_{浮}$　　 $G$（选填“ $>$”“ $=$”或“ $<$” $)$。

（3）用数显测力计将小瓶缓慢压入水中，数显测力计的示数逐渐变大，说明浮力的大小与　　有关。

（4）如图乙所示，将小瓶放入另一种液体中，小瓶静止时竖直漂浮。比较甲、乙两图可知 ${\rho }_{液}$　　

${\rho }_{水}$（选填“ $>$”“ $=$”或“ $<$” $)$。测出此时小瓶内、外液面的高度差为△ $h_1$。

（5）将小瓶倒放在图乙的液体中，小瓶静止时竖直漂浮，测出此时小瓶内、外液面的高度差为△ $h_2$．比较可知△ $h_1$　　△ $h_2$（选填“ $>$”、“ $=$”或“ $<$ “ $)$。

如图是"探究阿基米德原理"的实验，其步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为 $2N$ （不计袋子厚度和重力）；

（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为 $1.2N$ ，此时水袋所受浮力为 　　 $N$ ；

（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　　（选填"变小"、"不变"或"变大" $)$ ；

（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为 $0N$ 。由此 　　（选填"能"或"不能" $)$ 得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；

（5）设丙图中水袋受到的浮力为 $F_{浮}$ ，排开水所受到的重力为 $G_{排}$ ，则 $F_{浮}$ 　　 $G_{排}$ （选填" $=$ "或" $\ne$ " $)$ 。

有人说，水里的冰山融化后，水面会上升，你认为这种说法是否正确？请你用下面给出的图示，并用学过的知识进行正确解释（忽略热胀冷缩对水和冰的影响，已知冰和水的密度之比为 $0.9$），并得出正确结论。

水平桌面上有一个盛满水的溢水杯，杯中水的深度为 $10\mathit{cm}$，现将一个不吸水的物块轻轻放入溢水杯中，静止时有 $72g$水溢出，将其捞出擦干后轻轻放入完全相同且盛满酒精的杯中，静止时有 $64g$酒精溢出，则物块在酒精中受到的浮力为　　 $N$，物体的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$，此时，酒精对容器底部的压强为　　 $\mathit{Pa}$． $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， ${\rho }_{\mathit{酒精}}=0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。

水平面上甲、乙两个相同的烧分别装有不同的液体，将两个完全相同的小球放入两烧杯中，静止在如图所示的位置，两烧杯液面相平，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等

B．甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度

C．甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强

D．甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力

如图所示，用细绳将质量为 $200g$的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为 $1N$，容器底部水的深度为 $20\mathit{cm}$，已知容器底面积为 $40c{m}^2$，求：

（1）木块受到的浮力；

（2）水对容器底部的压力和压强。

安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶，如图甲所示．他们选择不同的方法测量它的密度．

（1）康康用天平（砝码）、量筒、细线和水测量小玩偶的密度．

①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平在水平位置平衡，则小玩偶的质量为　　 $g$；

②在量筒中装有适量的水，小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示，则小玩偶的体积为　　 $c{m}^3$；

③小玩偶的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$．

（2）安安利用弹簧则力计、烧杯，细线和水，用另一种方法量小玩偶的密度，如图丁所示，她进行了如下操作

$:$

①在弹簧测力计下悬挂小玩偶，弹簧测力计静止时示数为 $F_G$．

②将小玩偶浸没水中，静止时读出弹簧测力计示数为 $F_1$，她用 $F_G$、 $F_1$和 ${\rho }_{水}$，计算出小玩偶的密度，如若小玩偶未完全浸入水中，那么安安所测得的小玩偶密度将会偏　　（选填“大”或“小” $)$．

人们在端午节会吃粽子，康康把粽子放入盛有适量水的锅中，发现粽子完全浸入水中且沉在锅底，这说明粽子的密度　　水的密度，此时粽子对锅底的压力　　粽子受到的重力 （以上均选填“大于”、“等于”或“小于” $)$，若粽子的体积为 $150c{m}^3$，则它受到的浮力为　　 $N$． $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

如图 $A$、 $B$体积相同， $B$、 $C$质量相等，将他们放入水中静止后， $A$漂浮， $B$悬浮， $C$沉底。下列说法，正确的是 $($　　 $)$

A． $A$所受浮力可能大于 $B$所受浮力

B． $C$所受浮力一定小于 $A$所受浮力

C． $B$物体所受浮力一定是最大的

D． $A$下表面所受压力可能大于 $B$下表面所受的压力

将一小木块和一大石块浸没在水中，松手后小木块上浮，大石块下沉，比较刚松手时两者所受的浮力大小 $($　　 $)$

A．木块受到的浮力较大B．石块受到的浮力较大

C．两者受到的浮力一样大D．条件不足无法比较

开原以盛产大蒜闻名，小越想知道开原大蒜的密度，他将一些蒜瓣带到学校测量。

（1）他将天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端零刻度线处，指针静止时指在分度盘右侧，他应向　　（填“左”或“右” $)$调节平衡螺母，使天平平衡。

（2）小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为　　 $g$。

（3）他将蒜瓣放入装有 $25\mathit{ml}$水的量筒中，水面上升到图乙所示的位置，蒜瓣的体积为　　 $c{m}^3$，密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）小越对实验进行评估，觉得蒜瓣太小，测得体积的误差较大，导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案，其中合理的是　　（填字母）。

$A$．换量程更大的量筒测量

$B$．测多个蒜瓣的总质量和总体积

$C$．换分度值更大的量筒测量

（5）同组的小爱同学测得一个装饰球 $A$的密度为 ${\rho }_0$，他们想利用它测量一杯橙汁的密度，发现装饰球 $A$在橙汁中漂浮，于是选取了测力计、细线和一个金属块 $B$，设计了如图丙所示的实验过程：

①用测力计测出装饰球 $A$的重力为 $G$；

②将装饰球 $A$和金属块 $B$用细线拴好挂在测力计下，并将金属块 $B$浸没在橙汁中静止，读出测力计的示数为 $F_1$；

③将装饰球 $A$和金属块 $B$都浸没在橙汁中静止（不碰到杯底），读出测力计的示数为 $F_2$．根据②、③两次测力计示数差可知　　（填“装饰球 $A$”或“金属块 $B$” $)$受到的浮力。橙汁密度的表达式 ${\rho }_{\mathit{橙汁}}=$　　（用 ${\rho }_0$和所测物理量字母表示）。