内容正文:
10.2 阿基米德原理 高频考点精讲+必刷题精练
【高频考点精讲】
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开液体的液体所受的重力。
2.公式:
3.浮力大小计算方法
(1)称量法: F浮=F1﹣F2
(2)二力平衡法: F浮=G物
(3)阿基米德原理法: F浮=G排
【必刷题精练】
1.下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜
B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中
D.人由浅水区走向深水区
解:A、潜水艇浸没在水中后继续下潜时,海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知潜水艇受到的浮力不变,故A不符合题意;
B、轮船由长江驶入大海,都漂浮,受到的浮力等于轮船重,轮船重力大小不变,则浮力不变,故B不符合题意;
C、因为铁球的密度小于水银的密度,铁球在水银中处于漂浮状态,浮力等于其重力;
因为铁球的密度大于水的密度,铁球在水中沉底,浮力小于其重力,所以从水银中取出铁球放入水中浮力会变小,故C不符合题意;
D、人由浅水区走向深水区时,液体的密度不变,排开水的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知人受到的浮力增大,故D符合题意。
故选:D。
2.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)( )
A.2×10﹣4m3
B.2.5×10﹣4m3
C.6×10﹣4m3
D.7.5×10﹣4m3
解:
(1)金属零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,
(2)由F浮=ρ液gV排得排开液体的体积:
V排===1.875×10﹣4m3。
由题知,零件的体积露出液面,则V排=(1﹣)V=V,
所以金属零件的体积:V=V排=×1.875×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3。
故选:B。
3.如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是( )
A.F氢>F空
B.F氢=F空
C.F氢<F空
D.条件不足,无法比较
解:气球是“浸没”在空气中的,因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式F浮=ρ空气gV排可知,两球所受浮力相同。
故选:B。
4.如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A.FA=FB pA=pB
B.FA<FB pA<pB
C.FA>FB pA>pB
D.FA>FB pA=pB
解:
由图知,乒乓球在A位置时是浸没,此时V排A=V球;在B位置时是漂浮,此时V排B<V球,所以V排A>V排B,
由F浮=ρ液gV排可知乒乓球受到的浮力FA>FB;
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则hA>hB,
根据p=ρgh可知水对杯底的压强pA>pB。
故选:C。
5.如图甲所示,水平桌面上盛满水的容器中放有一个钢珠。把木块轻轻放入容器中,木块静止时如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.钢珠不受浮力作用
B.木块受到的浮力大于钢珠受到的浮力
C.两图中容器对桌面的压强相等
D.两图中水对容器底的压强不相等
解:
A、钢珠浸没在水中,也受浮力作用,故A错误;
B、因不知道木块和钢珠排开水的体积关系,所以由F浮=ρgV排可知,无法比较木块和钢珠受到的浮力关系,故B错误;
C、两图中容器对桌面的压力等于容器、水和物体的总重力;
比较甲、乙两图可知,乙图中减少的水的重力,即为木块排开水的重力,
而木块漂浮,则F浮=G木,根据阿基米德原理可知F浮=G排,
所以G木=G排,即木块的重力等于排开水的重力(即溢出水的重力),
所以两图中容器对桌面的压力相等,底面积相同,由p=可知,两图中容器对桌面的压强相等,故C正确;
D、已知容器中装满水,把木块轻轻放入容器中,虽然有水溢出,但水的深度不变,由p=ρgh可知,两图中水对容器底的压强相等,故D错误;
故选:C。
6.如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是( )
A.FA>FB>FC
B.FA<FB<FC
C.FA=FB=FC
D.FA>FB=FC
解:由于物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等,且VA=VB=VC,
则把它们都浸没在水中时,排开水的体积相等,
由F浮=ρgV排可知:三者受到水的浮力相等,即FA=FB=FC。
故选:C。
7.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下