人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——10.2阿基米德原理
试卷更新日期：2023-04-20 类型：同步测试
一、阿基米德原理
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1. 如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，浮空艇的体积为9060m3 ， 它升空到空气密度为ρ气=0.90kg/m3的地方时受到的浮力是 N；浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据，气压计显示的数据下降，说明海拔 。
2. 如图所示，边长为0.1m的正方体木块静止在水面上时，有的体积露出水面。容器重为10N，底面积为200 cm2 ， 内装20N的水，g=10N/kg。求：
(1)、木块密度；(2)、水对容器底部的压力；(3)、容器对桌面的压强。3. 如图所示，盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上，木块A放在水中后处于漂浮状态，此时A浸在水中的体积为1.5×10-4m3 ， A的下表面面积为30cm2（水的密度为1.0×103kg/m3）。求：
(1)、木块A受到的浮力；(2)、木块下表面受到水的压力；(3)、木块下表面处水的压强。4. 一个质量为200g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时，从杯中溢出了80g酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3 ， g取10N/kg）则：(1)、物体所受的浮力为多大？(2)、该金属块的体积为多少？(3)、如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中，此时金属块受到的浮力大小是多少？5. 弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为N，它所受浮力的方向是；若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为N。6. 小明为了测出物块A的密度，用弹簧测力计测出物块A重为9N，然后将物块A静止在水中，如图所示，弹簧测力计的示数为5N，则物块A所受浮力为N；物块A的密度是kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）
7. 如图所示，将一小木块轻轻放入装满水的溢水杯中，溢水口正下方放有一重为0.5N的小烧杯，溢出的水全部被小烧杯接住，现测得小烧杯和溢出的水总重为3N，则木块浸没在水中的体积为m3。
8. 如图所示，形状完全相同的长方体A、B，悬浮在水中，两长方体下表面受到液体的压强pApB ， 两长方体上、下表面所受液体的压力差ΔFAΔFB ， 两长方体的密度ρAρB（均填“大于”“等于”或“小于”）。
二、图像相关的浮力计算
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9. 如图1所示，一底面积为4×10-3m2的实心圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，烧杯中原来水的深度为20cm。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。图2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变化的图像。（取g=10N/kg） 求：
(1)、此圆柱体的重力是多少？(2)、圆柱体未浸入水中时，烧杯底部受到水的压强是多少？(3)、圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是多少？(4)、圆柱体的体积是多少？(5)、圆柱体的密度是多少？10. 如图甲所示，某同学用弹簧测力计挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A、金属块的底面积为0.01 m2 B、金属块的密度为2.3×103kg/m3 C、金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N D、金属块恰好完全浸没时，金属块下底面所受水的压强为2000Pa11. 图甲所示，一个金属块在钢绳拉力的作用下从水面上方匀速下降，直至金属块全部没入水中。图乙所示，是钢绳拉力F随时间t变化的关系图像。若不计水的阻力，水的密度为 ， g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A、金属块受到的重力为500N B、金属块受到的浮力最大为3450N C、金属块的体积为 D、金属块的密度为12. 如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g=10N/kg。根据图像信息，该金属块重力的大小为N，浸没在水中的金属块受到的浮力大小是N，该金属块的密度是kg/m3。
13. 如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢上提，直至将圆柱体全部提出水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体上升高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（不考虑烧杯液面变化）（ ）
A、圆柱体受到的重力是0.1N B、圆柱体受到的最大浮力是0.25N C、圆柱体的密度是3.5×103kg/m3 D、当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为400Pa三、阿基米德原理的实验探究
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14. 小亮利用弹簧测力计、质量相等的铝块和铜块、水和浓盐水设计了如图甲所示的实验“探究浮力的大小跟哪些因素有关”：(1)、依据生活经验小亮产生如下猜想：
①物体密度；②物体体积；③液体密度；④物体排开液体体积；⑤液体质量。那么依据一般情况下，当人在海边游泳时，从岸边向水中走去，随着走入水中越深（身体全部浸没前）会觉得身体越来越轻，通过这一经验可以合理推理出浮力大小应与上述猜想有关（填序号）；
(2)、如图甲所示，将铝块挂在弹簧测力计上测出铝块的重力（A图），再将铝块的一部分浸入水中并静止（B图），此时铝块受到水的浮力为N；(3)、如图甲中的C图所示将铜块浸没浓盐水中，测出了铜块所受的浮力，比较铝块和铜块所受浮力的大小，小亮同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论。其他同学提出这个结论是错误的，该实验错误的主要原因是：；(4)、小亮纠正错误后得出正确结论。利用探究得出的结论分析了如下的现象，同一个新鲜鸡蛋依次轻轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中，看到鸡蛋在水中下沉，在浓盐水中悬浮（如图乙所示）。分析鸡蛋的受力情况可知，鸡蛋在水中受到的浮力在浓盐水中受到的浮力；此时两杯液面相平，则水对杯底的压强浓盐水对杯底的压强；（以上两空均填“大于”、“等于”或“小于”）(5)、做完上述实验后，小亮想测出一个苹果的密度。如图丙所示，将一个苹果放入装满水的烧杯中，量筒内水的体积为V1。（整个实验过程中苹果表面沾的水忽略不计，水的密度用ρ水表示）①轻轻取出苹果，将量筒中的水缓慢倒入烧杯中，当烧杯中的水被填满时，量筒中剩余水的体积为V2；
②接下来用针把苹果完全压入装满水的烧杯中后再慢慢取出苹果，并继续将量筒中的水倒入烧杯，当烧杯中的水再次被填满时，量筒中剩余水的体积为V3；
③则该苹果密度的表达式为ρ=。（用上述已知及测得量的符号表示）
15. 小明同学进行“验证阿基米德原理”的实验，实验步骤如下A．用弹簧测力计测出石块所受的重力G（图甲）；
B．将石块浸没在盛满水的溢水杯中，（用空小桶接出溢水杯里溢出的水），读出这时测力计的示数F（图乙）；
C．测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
D．将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）。
根据上面的实验步骤回答下列问题：
(1)、物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=（用符号表示）；(2)、被排开的水所受的重力G排=（用符号表示）；(3)、若F浮（选填“>”、“<”或“=”）G排 ， 从而可验证阿基米德原理；(4)、利用上面实验中测得的数据，可以计算出这个石块的密度 ρ石=（用符号表示）；(5)、小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”。他用橡皮泥代替石块再进行实验，步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底。又将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上，如图戊所示。①橡皮泥前后两次受到的浮力F1（选填“>”、“<”或“=”）F2；
②由此该同学认为：物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了对浮力大小的影响。
16. 如图一所示，是八年级一班实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中，弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)、金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N；(2)、分析丙、丁两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟 有关；(3)、分析图乙、丙可知，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验小组的同学们进一步深入讨论发现，金属块浸入水中的体积越大，金属块排开的水就越多，排开的水的重力就越大。浮力大小与排开水的重力有什么关系呢？同学们继续进行了如图二所示实验。请分析实验过程完成以下填空：①由图 测得石块浸没在水中时受到的浮力为0.6N；由图B、D可知，石块排开水所受的重力为 N；
②分析实验数据可初步得出：石块所受浮力的大小与它排开水所受重力的大小 。
17. 小雨用器材探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”，如图所示：
(1)、由图中步骤A、B、C、D可得出结论：物体受到的浮力大小与有关，与物体浸没在液体中的深度（选填“有关”或“无关”）；(2)、下列现象中能用上述结论解析的是____ ；A、人游泳时向后划水，人向前进 B、石头掉到水中，会沉在水底 C、潜水员潜入深水中，为了保证安全，要穿厚厚的潜水服 D、人从浅水向深水区走去，感觉身体越来越轻(3)、用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面开始缓慢没入水中，描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的变化关系图像与下图中相符合的是____（物体高2cm）；A、
B、
C、
D、
(4)、实验结束后，小雨将锥形物体换成体积与其不同的铁块再次进行实验；他这样做的目的是；(5)、进一步学习了阿基米德原理之后，利用图中的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是____ 。A、物块的体积 B、物块的密度 C、图E液体的体积 D、图E液体的密度18. 小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。请你根据小敏的实验探究回答下列问题：
(1)、（a）、（b）两图中，（b）图中弹簧测力计的示数较小，说明了；（a）、（b）两图中弹簧测力计的示数差等于；(2)、（b）、（c）两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟有关；(3)、（c）、（d）两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟有关；(4)、（d）、（e）两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟无关；(5)、若（a）中测力计示数为4.0N、（c）中测力计示数为3.0N（g取10N/kg），则物体的体积为m3 ， 物体的密度为kg/m3（水的密度1.0×103kg/m3）。四、综合训练
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19. 年月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10058m，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中，受到的压强和浮力变化情况正确的是（ ）A、压强变小，浮力不变 B、压强不变，浮力变小 C、压强变大，浮力不变 D、压强变大，浮力变大20. 将创“世界之最”的沱江特大桥在施工时，要向江中沉放大量的施工构件，如图甲所示。一正方体构件从江顶被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化关系如图乙所示（g取10N/kg，ρ江水=1.0×103kg/m3）。下列判断正确的是（ ）
A、构件的边长为4m B、构件的密度为3×103kg/m³ C、浮力F1随h变化的图线是图乙中的②图线 D、当构件的下表面距江面4m深时，构件上表面受到江水的压强为2×104Pa21. 如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。
(1)、验证阿基米德原理实验的合理顺序是（填字母代号）；(2)、金属块浸入溢水杯前，溢水杯里应 ；(3)、金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N；(4)、金属块的密度为 kg/m³；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）(5)、比较（填字母代号）和 （填字母代号）的操作可得出结论：浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。22. 如图所示，体积相等，形状不同的实心铜球、铁球和铝块浸没在水中不同深度处（）则它们所受的浮力大小关系（ ）
A、铁块所受的浮力大 B、铝块所受的浮力大 C、铜块所受的浮力大 D、它们所受的浮力一样大23. 如图甲所示，用弹簧测力计吊着圆柱体物体从空中匀速下放到盛水的圆柱形容器中（圆柱体物体始终未与容器底接触）。物体下放过程中，弹簧测力计示数F随物体下降高度变化的关系如图乙所示。求：（ρ水=1.0×103kg/m3）
(1)、物体完全浸没在水中时受到的浮力；(2)、物体的体积；(3)、若将该物体浸没在某种液体中时，物体所受的浮力为12N，则这种液体的密度是多少kg/m3？24. 某物体受到重力为2N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出1N的水，则它受到的浮力（ ）A、一定是1N B、可能是0.5N C、一定是2N D、可能是1.5N25. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N， 当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的煤油中时，测力计的示数是5.1N。（g=10N/kg）求：(1)、 金属零件受到的浮力是多少？(2)、金属零件的体积有多大？26. 如图所示，是探究浮力的大小跟哪些因素有关实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则：
(1)、分析丙、丁两图实验数据可得：浸没在液体中的物体所受的浮力大小与无关；(2)、分析两图可知，浮力大小跟液体密度有关；通过以上实验数据计算出盐水的密度kg/m3；(3)、如下图所示ABCD 四图中能正确反映物体所受的浮力大小F 和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是____（金属块未接触容器底）；A、
B、
C、
D、
(4)、为了研究浮力的大小可能与物体的形状有关，亮亮用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验，由此亮亮得出的结论是∶浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是。27. 如图所示，弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙，则圆柱体受到的最大浮力是N，物体的重力是N，物体的密度是（g取10N/kg）。
28. 如图甲所示，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一小段。图乙所示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变化的图像。分析图像可知，圆柱体重力是N；圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是N；圆柱体浸没时排开水的重力是N；圆柱体的体积是cm3；圆柱体的长度是cm。
29. 在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”实验中，某实验小组用图甲所示的装置进行实验。
(1)、用图甲所示的实验步骤进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作步骤是 （填字母）；(2)、如图甲所示，物体受到的浮力F浮＝ ， 物体排开液体的重力G排＝。若它们相等，则阿基米德原理成立（两空均用测力计示数所对应的字母表示）；(3)、在实验过程中，若 ， 造成这种结果的原因不可能是 ____（填字母）了；A、最初溢水杯中的水未装至溢水口 B、整个实验过程中，弹簧测力计都没有调零 C、步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部(4)、另一实验小组设计了方案二，如图乙所示。将装满水的溢水杯放在升降台G上，缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计E的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），且弹簧测力计E示数的变化量 F示数的变化量（选填“大于”“小于”或“等于”），从而证明了 。30. 如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示，求：（g取10N/kg，不考虑液面的变化）
(1)、圆柱体受到的重力是多少？(2)、圆柱体受到的最大浮力是多少？(3)、圆柱体的密度是多少？(4)、当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为多少？