内容正文:
9.2 阿基米德原理
一、单选题
1.将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,物体受到的浮力( )
A.可能等于2牛 B.可能等于4牛
C.一定等于3牛 D.一定等于5牛
【答案】C
【解析】
根据阿基米德原理,物体浸在液体中所受的浮力等于排开液体所受的重力,将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,所以物体在水中所受的浮力一定等于3牛。
故选C。
2.体积相同的实心木球和铁球放入水中,静止后,受到的浮力
A.木球大 B.铁球大 C.一样大 D.无法确定
【答案】B
【解析】
体积相同的实心木球和铁球放入水中,静止后,木球漂浮,铁球下沉,所以我们可以知铁球排开水的体积大于木球排开水的体积,由阿基米德原理得,铁球受到的浮力大.故选 B.
3.将质量为1000kg的大木筏置于若干个浮筒上,为了安全起见,每个浮筒至少要有1/3体积露出水面.设每个浮筒的质量均为25kg,体积为0.1m3,则至少需要这样的浮筒
A.18个 B.24个 C.30个 D.36个
【答案】B
【分析】
设需要n个浮筒,根据要求(每个浮筒至少要有体积露出水面)求出排开水的体积,再求出木筏和浮筒的总重,利用漂浮条件列方程求解.
【解析】
设需要n个浮筒,则排开水的体积:V排=×n×0.1m3,木筏和浮筒的总重:
G总=m筏g+nm筒g,由题知,木筏和浮筒漂浮在水面上,F浮=G总,即:ρ水V排g=m筏g+nm筒g,1×103kg/m3××n×0.1m3g=1000kg×g+n×25kg×g,解得:n=24.故选B.
4.将体积相等的木块和石块浸没在水中时,比较两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
【答案】C
【解析】
将体积相等的木块和石块浸没在水中时,石块排开液体的体积等于木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,石块所受的浮力等于木块所受的浮力。故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。
故选C。
5.关于浸在液体中的物体所受浮力F浮与物体重力G物、物体排开液体的重力G排间的大小关系,以下说法中正确的是
A.只有当物体浸没时,F浮等于G物 B.不管物体是否浸没,F浮都等于G物
C.只有物体未浸没时,F浮等于G排 D.不管物体是否浸没,F浮都等于G排
【答案】D
【分析】
根据阿基米德原理和物体的沉浮条件进行判断即可。
【解析】
AB.根据物体的沉浮条件可知,当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的浮力等于自身的重力,故AB错误;
CD.根据阿基米德原理,浸在液体里的物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力,故C错误、D正确。
6.如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强 p甲<p乙 B.水对溢水杯底部的压力 F甲>F乙
C.铁块受到的浮力 F浮=F2﹣F1 D.小烧杯中水的重力 G=F1﹣F2
【答案】D
【解析】
A.甲乙液面相平,且液体均为水,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底部的压强相等,故A错误;
B.铁块浸没在水中后,水面高度不变,水对杯底的压强不变,根据F=pS可知,水对杯底的压力不变,即F甲=F乙,故B错误;
C.F1为铁块浸没水中前的拉力(等于铁块的重力),F2为铁块浸没水中后的拉力,根据称重法测浮力可知,铁块受到的浮力
F浮=F1-F2
故C错误;
D.根据阿基米德原理可知,铁块所受浮力等于排开水的重力,所以小烧杯中水的重力
G=F浮=F1-F2
故D正确。
故选D。
7.如图所示,把一个重为6N的物体挂在测力计下,再将该物体浸没在水中后,测力计上显示的读数为4N,此时杯中水的深度为8cm,杯子底面积为125cm2。则下列计算结果中,错误的是( )(g取10N/kg)
A.水对杯底的压力是10N B.物体受到的浮力是F浮=2N
C.杯中水的重力为6N D.物体的密度是ρ=3×103kg/m3
【答案】C
【分析】
【解析】
A.根据压强的计算公式可得,水对杯底的压强为
由
可得,水对杯底的压力为
故A正确,不符合题意;
B.根据平衡条件可得,物体受到的浮力为
故B正确,不符合题意;
C.对水和物体整体分析得
解得
故C错误,符合题意;
D.由
G=mg
可得,物体的质量为
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以由
可得物体的体积为
根据密度的计算公式可得,物体的密度为
故D正确,不符合题意。
故选C。
8.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