2020年春八年級(jí)物理下冊(cè) 第十章 浮力 2 阿基米德原理拓展同步練習(xí)（含解析）（新版）新人教版

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1、第 2 節(jié) 阿基米德原理 基礎(chǔ)闖關(guān)全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 河南南陽(yáng)一模)下面關(guān)于浮力的說(shuō)法中,正確的是( ) A. 只要液體的密度大,對(duì)浸在其中物體的浮力就一定大 B. 同一木塊在北京和廣州浸入湖水中所受的浮力不同 C. 只要物體的體積大,所受的浮力就一定大 D. 阿基米德原理適用于氣體 答案 D 由阿基米德原理知,浮力的大小是由排開的液體或氣體的密度和物體排開液體或氣體的體積決定的,故 A、C 錯(cuò)誤;當(dāng)排開水的體積相同時(shí),浮力一定相等,故B 錯(cuò)誤;阿基米德原理適用于液體,同樣適用于氣體,故 D 正確。 2.(2018 湖北武漢洪山三模)如圖所示,某同學(xué)將一漂浮在水面不

2、開口的飲料罐緩慢按入水中,當(dāng)飲料罐全部浸入水中后,繼續(xù)向下壓一段距離,共用時(shí) t0,此過(guò)程中飲料罐所受的浮力隨時(shí)間變化的圖象可能是下列圖中的( ) 答案 A 根據(jù)公式 F 浮=ρgV 排可知,排開水的體積一定時(shí),受到的浮力將不再變化;選項(xiàng) A 表示一開始飲料罐就受到浮力作用,然后浮力逐漸增大,最后保持不變,符合實(shí)際;選項(xiàng) B 表示飲料罐所受浮力從 0 逐漸變大,最后不變,不符合實(shí)際;選項(xiàng) C 表示飲料罐受到的浮力保持不變,不符合實(shí)際;選項(xiàng) D 表示飲料罐一開始受到浮力作用,然后浮力逐漸增大,最后保持不變,但浮力增大階段不是成線性增大,不符合實(shí)際。 3.如圖所示為某校校園藝術(shù)節(jié)時(shí)氣球懸掛

3、一幅豎標(biāo)的情景。已知?dú)馇虻捏w積為 8m3,氣球(含內(nèi)部所充氣體)、標(biāo)語(yǔ)及細(xì)繩的總質(zhì)量為 9kg,空氣的密度為 1.29kg/m3。g 取 10N/kg,則氣球所受浮力為多大? 答 案 103.2N 解析 氣球所受浮力 F 浮=ρgV=1.29kg/m3×10N/kg×8m3=103.2N。 4.(2019 北京模擬)如圖所示,質(zhì)量為 7.8kg 的實(shí)心合金球被輕細(xì)線懸掛于彈簧測(cè)力計(jì)下端,并浸沒在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 48N。已知圖中盛水容器的底面積為 0.05m2,取 g=10N/kg。則: (1) 該合金球所受浮力的大小?

4、(2) 與球未放入水中時(shí)相比,合金球浸沒后水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大多少? (3) 該合金球的密度是多大? 答案 (1)30N (2)600Pa (3)2.6×103kg/m3 解析 (1)合金球所受的重力 G=mg=7.8kg×10N/kg=78N;合金球所受浮力 F 浮=G-F'=78N-48N=30N;(2)根據(jù)阿基米德原理 ΔF 30N 可知,水對(duì)容器底部的壓力增大ΔF=G 排=F 浮=30N,故水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大量Δp= S =0.05m2=600Pa;(3)合金球的體積 V =V = F 浮 = 30N  -3 3 m 7

5、.8kg =2.6×103kg/m3。 q 水 球 排 g 1×103kg/m3×10N/kg=3×10 m ,合金球的密度ρ=V = 3×10-3m3 能力提升全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 廣東廣州中考)兩個(gè)相同的燒杯中分別裝滿了兩種不同的液體,把甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體,最后處于圖 所示狀態(tài)。甲、乙排開液體的重力相等。甲、乙所受浮力相比 ( ) A. 甲所受浮力更大 B. 乙所受浮力更大 C. 甲、乙所受浮力一樣大 D. 不知道液體密度無(wú)法比較浮力大小 答案 C 根據(jù)阿基米德原理可知,由于甲、乙排開液體的重力相等,所以甲、乙所受浮力相等。

6、 2.(2018 江蘇揚(yáng)州中考)為了驗(yàn)證阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很輕很薄)中裝入大半袋水,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中,觀察到測(cè)力計(jì)的示數(shù)變 ,說(shuō)明盛水的塑料袋排開 越大,受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸入水中,當(dāng)觀察到 現(xiàn)象時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零,由此驗(yàn)證了阿基米德原理。小華準(zhǔn)備將塑料袋裝滿水做同樣的實(shí)驗(yàn),操作時(shí)發(fā)現(xiàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,這是 的緣故。 答案 小 水的體積 袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平的 塑料袋中水沒有裝滿 解析 在塑料袋慢慢浸入水的過(guò)程中(袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平之前),由

7、于塑料袋排開水的體積增大,根據(jù) F 浮=ρ水 gV 排可知水對(duì)塑料袋的浮力 F 浮增大;彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F'=G-F 浮,由于 G 不變、F 浮增大,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變小;當(dāng)袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平時(shí),排開水的體積等于袋內(nèi)水的體積,即 V 排=V 水,則排開水的重力等于袋內(nèi)水的重力,即:G 排 =G,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零(F 示=0),根據(jù)稱重法測(cè)浮力可得塑料袋所受的浮力:F 浮=G;綜上分析可得,F 浮=G 排,由此驗(yàn)證了阿基米德原理。將塑料袋“裝滿水”做同樣的實(shí)驗(yàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,說(shuō)明袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平,由于塑料袋尚未完全浸入水中,所以塑料

8、袋中水沒有裝滿,水的上方有空氣。 3.(2018 湖南衡陽(yáng)中考)為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。把彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上。在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下端放一小杯。在金屬塊的正下方,有一個(gè)溢水杯,溢水杯放置在鐵架臺(tái)的支架上,溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。 (1) 平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸入水中(如圖甲→乙→丙),在此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù):F 甲 F 丙 (選填“大于”、“等于”或“小于”)。 (2) 再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離開水面(如圖丁)?？梢杂?jì)算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為

9、 N,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將 (選填“偏大”或“偏小”)。答案 (1)等于 (2)1.2 偏大 解析 (1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸入水中(如圖甲→乙→丙),由阿基米德原理可知,在此過(guò)程中金屬塊受到的浮力等于排開的水所受的重力,故 F 甲=F 丙; (2)由圖丙、丁可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為 0.2N,由圖丁可知 G 總=F 示=4.4N,圖丙中 F 示'=3.2N,圖丙中金屬塊所受到的浮力約為: F 浮=G 總-F 示'=4.4N-3.2N=1.2N; 金屬塊完全離開水面后表面有一些小水滴,使 G 總的測(cè)量數(shù)值偏大,根據(jù)F 浮=G 總-F 示'可知,此

10、時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將偏大。 三年模擬全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 山東淄博一模,8,★☆☆)關(guān)于物體受到的浮力,下列說(shuō)法正確的是( ) A. 漂浮在水面上的物體受到浮力,沉入水底的物體不受浮力 B. 物體的密度越大受到的浮力越大 C. 浸沒水中的物體,隨著深度的增加受到的浮力逐漸增大 D. 物體排開水的重力越大受到的浮力越大 答案 D 由浮力產(chǎn)生的原因知,漂浮或者沉入水底的物體都受浮力,故 A 錯(cuò)誤;物體受到的浮力與液體的密度有關(guān),與物體的密度無(wú)關(guān),故B 錯(cuò)誤;浸沒在液體中的物體,無(wú)論深度如何,排開液體的重力不變,所以浮力也不變,故 C 錯(cuò)誤;由阿基米德原理可知,物體排開

11、水的重力越大受到的浮力越大,故 D 正確。 2.(2018 福建漳州模擬,12,★★☆)測(cè)力計(jì)上掛一重為 10N 的金屬塊,當(dāng)金屬塊體積的四分之一浸入水中靜止時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 8N,若金屬塊全部浸入水中且未碰到容器,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為( ) A.2N B.4N C.6N D.8N 答案 A 當(dāng)金屬塊體積的四分之一浸入水中靜止時(shí),金屬塊受到的浮力:F 浮=G-F 示=10N-8N=2N。金屬塊體積的四分之一 1 4 浸入水中時(shí)排開水的體積V 排= V,則 V=4V 排,當(dāng)金屬塊全部浸入水中且未碰到容器時(shí),V 排'=V=4V 排,F 浮'=ρ水 V 排'g=ρ水·4V 排·g=

12、4ρ水V 排 g=4F 浮=4×2N=8N;則此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 示'=G-F 浮'=10N-8N=2N。 3.如圖所示,小明利用已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、系著細(xì)線的石塊、盛有適量水的燒杯,測(cè)量該石塊的密度。具體操作步驟如下: (1) 先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力為 G; (2) 用彈簧測(cè)力計(jì)吊著石塊,將其浸沒于燒杯內(nèi)的水中,不接觸底及側(cè)壁,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 F,則石塊受到的浮力 F 浮 = ; (3) 用字母 F 浮、ρ水、g,寫出石塊體積的表達(dá)式 V= ; (4) 用字母 G、F、ρ水,寫出石塊密度的表達(dá)式ρ石= 。 F浮 答 案 (2)G-F (3)

13、 (4) G ρ q水g G-F 水 解析 (2)石塊受到的浮力 F 浮=G-F; (3) 由 F 浮=ρ水gV 排變形可得,石塊排開水的體積: F浮 q V 排= 水g F浮 q 石塊全部浸入水中,石塊的體積等于排開水的體積,即 V=V 排= ; 水g (4) 石塊的質(zhì)量m=G g G F浮 m g G G V 石塊的密度ρ石= = F 浮 = ·ρ水=G-Fρ水。 q g 水 水 4.(2018 湖南岳陽(yáng)十二校聯(lián)考,22,★★☆)如圖所示,一邊長(zhǎng)為 0.1m、質(zhì)量為 0.6kg 的正方體木塊,靜止在水平桌面

14、上。再用細(xì)線系著木塊置于容器內(nèi)的水中靜止。求:(g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3) (1) 木塊所受重力大小。 (2) 木塊的密度。 (3) 木塊靜止在水中時(shí),受到浮力的大小。答案 (1)6N (2)0.6×103kg/m3 (3)10N 解析 (1)木塊所受重力:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N。 (2)木塊的體積:V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3, m 0.6kg 3 3 木塊的密度:ρ=V=0.001m3=0.6×10 kg/m 。 (3)木塊靜止在水中時(shí),排開水的體積等于木塊的體積,受到的浮力:F 浮=ρ水gV

15、排=ρ水 gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N。 五年中考全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 山東泰安中考,10,★★☆)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是 7.5N。把零件浸入密度為 3 3 1 0.8×10 kg/m 的液體中,當(dāng)零件 的體積露出液面時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是 6N,則金屬零件的體積是(g 取 10N/kg)( ) 4 A.2×10-4m3 B.2.5×10-4m3 C.6×10-4m3 D.7.5×10-4m3 答案 B 零件浸入在液體中受到的浮力 F 浮=G-F'=7.5N-6N=1.5N,排開液體的體積 V 排

16、 = F浮 = 1.5N  -4 3 4 4 -4 3  -4 3 q g 0.8×103kg/m3×10N/kg=1.875×10 m ,零件的體積為 V= V 排= ×1.875×10 m =2.5×10 m ,故 B 正確。 液 3 3 2.(2018 山東臨沂中考,14,★★☆)2018 年 4 月 20 日,我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”(如圖所示)成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過(guò)程中( ) A. 受到的重力小于浮力 B. 上、下表面受到的壓力差變大 C. 受到的壓強(qiáng)變大,浮力變大 D. 受到的壓強(qiáng)變大,浮力不

17、變 答案 D 潛水器在水面下勻速下潛過(guò)程中,重力等于浮力,A 錯(cuò);由于潛水器浸沒在水中,排開水的體積不變,所以浮力不變,上、下表面受到的壓力差不變,B 錯(cuò);下潛過(guò)程中深度增加,受到的壓強(qiáng)變大,C 錯(cuò),D 正確。故選 D。 水 3.已知某一物體受到的重力為 10N,把它掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方,并將它浸沒在水中靜止時(shí), 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 6N。則該物體受到的浮力為 N,物體的密度為 kg/m3。(ρ =1×103kg/m3,g=10N/kg)答案 4 2.5×103 解析 G=10N,F=6N,F 浮=G-F=10N-6N=4N 故 V = F浮 = 4N =4×10

18、-4m3 q 水 排 g 1×103kg/m3×10N/kg 物 排 V =V =4×10-4m3 ρ = G = 10N =2.5×103kg/m3。 V 物 物 ·g 4×10-4m3×10N/kg 4.如圖所示,把一個(gè)底面積為 S,高為 l 的長(zhǎng)方體浸沒在密度為ρ的液體中,上、下表面分別距液面為h1 和 h2,因?yàn)橐后w內(nèi)部存在壓強(qiáng),所以長(zhǎng)方體各表面都受到液體的壓力。 (1) 分析圖中長(zhǎng)方體的受力情況,其受到浮力的原因是 ,浮力的方向是 。 (2) 大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開液體所受的重力”。請(qǐng)從浮力產(chǎn)生原因的角度推導(dǎo)出這一結(jié)論。 答案 (1)上、下表面存在壓力差(F2 大于 F1) 豎直向上(向上) (2)F 浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρgS(h2-h1)=ρgSl=ρgV 排=m 排 g=G 排 解析 據(jù)圖可知,該長(zhǎng)方體四個(gè)側(cè)面的壓強(qiáng)可以相互抵消,但上、下兩面的壓強(qiáng)不能相互抵消,下表面比較深,所受的液體壓強(qiáng)大于上表面所受的液體壓強(qiáng),據(jù)公式 F=pS 可知,S 相同,長(zhǎng)方體下表面所受液體壓力大于上表面所受液體的壓力,故用下表面所受液體的壓力減去上表面所受液體的壓力就是浮力,其方向是豎直向上的。