初中物理阿基米德原理的应用试题

小军发现一个质量为 、不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为 的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验。重为 、底面积为 的薄壁容器 内盛有 的水，容器 置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力 为 ，此时材料浸没在水中静止且未触底。求：

（1）材料受到的重力；

（2）材料未放入前容器对水平地面的压强；

（3）材料的密度。

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 $m_{甲}=m_{乙}$

2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极 $!$成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力

B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力

C．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力

D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力

一个质量是 60g 的鸡蛋悬浮在盐水中不动时，它受到的浮力是 _____N ，如果往盐水中注入清水，鸡蛋将 _______ 。（填"下沉""上浮"或"不动"）（ g=10N/kg ）

水平地面上有底面积为 $300c{m}^2$ 、不计质量的薄壁盛水柱形容器 $A$ ，内有质量为 $400g$ 、边长为 $10\mathit{cm}$ 、质量分布均匀的正方体物块 $B$ ，通过一根长 $10\mathit{cm}$ 的细线与容器底部相连，此时水面距容器底 $30\mathit{cm}$ （如图），计算可得出 $($ 　　 $)$

A．	绳子受到的拉力为 $14N$
B．	容器对水平地面的压力是 $90N$
C．	剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了 $200\mathit{Pa}$
D．	剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了 $200\mathit{Pa}$

将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底，在小石块下沉过程中，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．浮力变大B．浮力变小C．浮力大于重力D．浮力小于重力

2020年4月22日，在中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。如图所示，这艘两栖攻击舰长约235米，宽约36米，排水量约为 $3.5\times {10}^4$吨，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是　　

$A$．此军舰满载时受到的浮力约为 $3.5\times {10}^{4}N$

$B$．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力

$C$．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些

$D$．直升机从军舰上飞走后军舰所受浮力减小

选择理由：　　

“蛟龙号”潜水器从海水中 $500m$深处下潜到 $1000m$的过程中 $($　　 $)$

A．受到海水的压强增大，浮力增大

B．受到海水的压强增大，浮力不变

C．受到海水的压强不变，浮力不变

D．受到海水的压强不变，浮力增大

关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 $2m^3$、质量 $1500\mathit{kg}$，最大下潜深度 $5000m$，最大下潜速度 $10\mathit{km}/h$（不考虑海水密度变化，密度 $\rho$取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。

在三个相同的烧杯里装入质量相等的甲、乙、丙三种不同的液体，把一支装有适量铁砂的平底试管先后放入这三个烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．试管在甲液体中受到的浮力最大

B．丙液体对烧杯底部的压强最小

C．甲液体的密度最大

D．试管在三种液体中排开液体的重力一样大

一个体积为4×10^﹣5m³，密度为0.5×10³kg/m³的物体，用手抓住它将其浸没在水中，它受到的浮力是　    　N．松开手后，物体将　     　（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），在此过程中，物体受到水的压强　      　（选填“变大”、“变小、”或“不变”）。（ρ_水＝1×10³kg/m³，g＝10N/kg）

$\mathit{Argo}$浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域，浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊，当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积，当油囊中的油全部被抽回壳内时，油囊体积忽略不计，已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克，浮标壳体体积0.04米 ${}^3$，油的密度为 $0.8\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3$，海水密度取 $1.0\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3$． $g$取10牛 $/$千克。

（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？

（2）液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米 ${}^3$？

如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为 $20\mathit{cm}$。弹簧测力计挂着重为 $10N$的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为 $0.4\mathit{kg}(g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）弹簧测力计的示数。

（2）物体的密度。

小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体 $A$所受浮力为　　 $N$；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为　　 $N$。

在底面积为 $S$的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为 $h_0$，如图所示；再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深为 $h_1$，最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上），待金属球沉底后测出水的深度为 $h_2$．已知水的密度为 ${\rho }_{水}$，则 $($　　 $)$

A．金属球的密度为 $\frac{h_1-h_0}{h_2-h_0}{\rho }_{水}$

B．金属球的密度为 $\frac{h_1-h_2}{h_1-h_0}{\rho }_{水}$

C．金属球沉底后，它对容器底的压力为 ${\rho }_{水}g\left(h_1-h_2\right)S$

D．金属球沉底后，它对容器底的压力为 ${\rho }_{水}g\left(h_1-h_0\right)S$