初中物理阿基米德原理的应用试题

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 ${\rho }_{水}g\left(h_1-h_0\right)S$

某校同学参加社会实践活动时，在山上发现一块很大的岩石，他们想测出这块岩石的密度。几位同学随身携带的工具和器材有：电子天平（附说明书）、购物用的弹簧秤、卷尺、喝水用的茶缸、铁锤、细线和一瓶饮用水（已知水的密度为 ${\rho }_0)$请你从中选用部分工具和器材，帮他们设计一种精确测量岩石密度的实验方案要求

（1）写出主要的实验步骤

（2）写出岩石密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）

如图所示，水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器，两部分的横截面积分别为

$S_1$、 $S_2$．质量为 $m$的木球通过细线与容器底部相连，细线受到的拉力为 $T$，此时容器中水深为 $h$（水的密度为 ${\rho }_0)$。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木球的密度为 $\frac{\mathit{mg}}{T+\mathit{mg}}{\rho }_0$

B．木球的密度为 $\frac{\mathit{mg}}{T-\mathit{mg}}{\rho }_0$

C．剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为 $T$

D．剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为 $\frac{S_2}{S_1}T$

某同学制作了一个”浮子“。他用质量为 $2m$、高为 $h$、横截面积为 $2S$的质地均匀实心圆柱体，将其中间挖掉横截面积为 $S$、高为 $h$的圆柱体，做成”空心管“；然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满，做成”浮子“，如图1所示。将”浮子“放入盛有足量水、底面积为 $S_0$的圆柱形薄壁容器中。”浮子“刚好悬浮在水中，如图2所示。已知水的密度为 ${\rho }_0$，请解答下列问题：

（1）该“浮子”的平均密度是多少？

（2）实验中，组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离，致使容器中水面高度发生了变化，待水面恢复稳定后，水对容器底部的压强变化了多少？

如图，盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中，大容器的底面积是小容器的4倍（大、小容器壁的厚度均不计）。现将体积相等的小球 $A$、 $B$投入小容器中，投入后，两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等。小球 $A$的密度的最大值为 $($　　 $)$

A． $4\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$B． $5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$C． $6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$D． $7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

如图所示，轻质杆可绕 $O$点转动。分别将质量相同的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬

挂于杆的最左端并浸没水中，将质量与王冠相同的重物对应地悬挂在杆上的 $A$、 $B$、 $C$处（图

中未标出），杆恰好在水平位置平衡。测得 $A$、 $C$两点间的距离为 $7\mathit{cm}$， $B$、 $C$两点间的距离为 $3\mathit{cm}$。则王冠中金和银的质量比为 $($　　 $)$

A． $3:7$B． $7:3$C． $2:5$D． $5:2$

如图所示，轻质杆可绕 $O$点转动。分别将质量相同的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬

挂于杆的最左端并浸没水中，将质量与王冠相同的重物对应地悬挂在杆上的 $A$、 $B$、 $C$处（图

中未标出），杆恰好在水平位置平衡。测得 $A$、 $C$两点间的距离为 $7\mathit{cm}$， $B$、 $C$两点间的距离为 $3\mathit{cm}$。则王冠中金和银的质量比为 $($　　 $)$

A． $3:7$B． $7:3$C． $2:5$D． $5:2$

如图所示，轻质杆可绕 $O$点转动。分别将质量相同的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬

挂于杆的最左端并浸没水中，将质量与王冠相同的重物对应地悬挂在杆上的 $A$、 $B$、 $C$处（图

中未标出），杆恰好在水平位置平衡。测得 $A$、 $C$两点间的距离为 $7\mathit{cm}$， $B$、 $C$两点间的距离为 $3\mathit{cm}$。则王冠中金和银的质量比为 $($　　 $)$

A． $3:7$B． $7:3$C． $2:5$D． $5:2$

2018年5月18日，我国第二艘航母 $001A$号完成首次出海试验任务，返回大连造船厂码头。

（1）航行过程中，热机的　做　冲程使航母得动力，雷达系统发射的电磁波在真空中传播的速度约为　　 $m/s$；

（2）航母排水量达65000吨，它满载时排开水的体积是　　 $m^3$（海水密度近似取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$；

（3） $001A$号航母计划搭载40架歼 $-15$型舰载机，当舰载机加速升空时，动能　　，重力势能　　（两空均选填“增大”“减小”或“不变” $)$。

一艘豪华游轮的满载排水量达 $1000t$，满载时吃水深度达 $10m$，则满载时船底受到海水的压强为　　 $\mathit{Pa}\left({\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$，船受到的浮力为　　 $N$。

我国自主设计、研发的载人潜水器“蛟龙号”在2017年5月挑战了世界最深处的马里亚纳海沟，当“蛟龙号”完全浸没，在下潜过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．所受浮力变大，压强变大B．所受浮力变大，压强变小

C．所受浮力不变，压强变大D．所受浮力不变，压强不变

一壁很薄的透明瓶子，瓶身部分为圆柱形，瓶子的底面积为 $40c{m}^2$，瓶中装有高度为 $28\mathit{cm}$的水（如图甲所示），将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮（如图乙所示），此时瓶子露出水面的高度为 $4.5\mathit{cm}$，瓶子内外水面的高度差为 $2.5\mathit{cm}$。求：

（1）瓶子（含瓶盖）的重力。

（2）瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量。

小华在探究浮力与哪些因素有关时，将一金属块悬挂在弹簧测力计下，示数为 $7.5N$．当把金属块完全浸没在水中时，测力计示数为 $6.5N$，金属块所受浮力为　　 $N$；当金属块在水中深度增加时，发现测力计示数不改变，说明浮力大小与物体浸没在水中的深度　　（选填“有关”或“无关” $)$。

质量为的轮船静止在水面上时，受到的浮力是　　，排开水的体积是　　．轮船利用柴油机的　　冲程获得机械能。当轮船以的速度匀速行驶时，柴油机的输出功率是，则轮船受到的牵引力是　　，取。

小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是 $2L$，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为　　 $N$（忽略三通管和绳子的体积， $g$取 $10N/\mathit{kg})$，扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力　　（选填“大于”“等于”或“小于” $)$总重力。若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可　　（选填“增大”或“减小” $)$浮力。