内容正文:
6.4.2阿基米德原理(难点练)
一、单选题
1.计算浮力的普遍公式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A.是阿基米德原理的推导公式,也是计算浮力的普遍公式,选项A符合题意;
B.当物体是漂浮、悬浮时,这条公式才适合使用,B项不合题意;
C.在做实验,用称重法计算浮力时,这条公式中,表示物体在空气中时测力计的读数,表示物体浸没在液体中时测力计的读数,这不是普遍公式,C项不合题意;
D.这条的计算公式,是根据浮力产生的原因推出的,这不是普遍公式,D项不合题意。
2.以下关于浮力大小的比较,正确的是( )(ρ铜>ρ铝>ρ水>ρ煤油)
A.同样重的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,所受浮力一样大
B.同样重的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,所受浮力一样大
C.同样重的实心铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,所受浮力一样大
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中,铝块悬浮,铜块下沉,所受浮力一样大
【答案】D
【解析】
A.由
G=mg=ρVg
的变形式V=知,同样重的两个实心铜块甲和乙的体积相等,甲浸没在水中和乙浸没在煤油中时排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排和
ρ煤油<ρ水
知,甲受到的浮力大,故A错误;
B.由
G=mg=ρVg
的变形式V=和
ρ铝<ρ铜
知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,都浸没在煤油中,铝块排开煤油的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故B错误;
C.由
G=mg=ρVg
的变形式V=和
ρ铝<ρ铜
知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,铜块浸没在煤油中和铝块浸没在水中时,铝块排开水的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故C错误;
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中(铝块悬浮,铜块下沉)时,排开水的体积相等,由F浮=ρ液gV排知,所受浮力一样大,故D正确。
故选D。
3.如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则( )
A. < = B. < >
C. > = D. > <
【答案】C
【解析】
BD.由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知
FA=G,FB=G
所以
FA=FB
故BD错误;
AC.甲液体中的A漂浮,故
ρ甲液>ρA
乙液体中的B悬浮,故
ρ乙液=ρB
两种液体的密度
ρ甲液>ρ乙液
又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强
p甲>p乙
故A错误,C正确。
故选C。
4.将同一只密度计分别放入盛有不同液体的三个容器A、B、C中,密度计静止时的情形如图所示。关于容器中液体的密度和密度计在液体中所受浮力的说法正确的是( )
A.容器A中液体密度最大,密度计在三种液体中所受浮力相等
B.容器B中液体密度最大,密度计在容器C中受到的浮力最大
C.容器C中液体密度最大,密度计在容器A中受到的浮力最大
D.容器C中液体密度最大,密度计在三种液体中所受浮力相等
【答案】D
【解析】
同一只密度计在三种不同液体中都是漂浮的,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,所以密度计在三种液体中受到的浮力相同,由可知,在浮力一定时,物体排开液体的体积越大,液体的密度最小,因为
则液体密度的关系是
故选D。
5.在学习浮力时,张老师利用一杯水和一只空牙膏袋,给同学们做了一个简单的实验,极大的提高了同学们网络学习物理的热情。他取一只空牙膏袋,第一次把它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一水杯甲中,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.两次牙膏袋的质量相等,体积相等,因此两次牙膏袋的密度ρ甲=ρ乙
B.甲图中浸没,乙图中只有部分浸入,因此两次排开水的体积V甲>V乙
C.甲图中浮力小于重力,乙图中浮力等于重力,因此两次所受的浮力F甲<F乙
D.甲、乙两图浸入体积相等,因此两次杯底受到水的压强p甲=p乙
【答案】C
【解析】
A.牙膏袋的形状发生变化,但物质多少没有变化,所以质量不变,即m甲=m乙,根据图示可知,V甲<V乙,由可得,两次牙膏袋的密度关系ρ甲>ρ乙,故A错误;
BCD.甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以两次所受的浮力关系F甲<F乙,由F浮=ρ水gV排可得,两次排开水的体积关系V甲<V乙,因为原来水一样多,所以放入甲乙后h甲<h乙,由p=ρ水gh得,p甲<p乙,故BD错误,C正确。
故选C。
6.小金在做“验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计、小石块、溢杯、小桶等进行操作,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,实验过程分别如图