内容正文:
6.4.2 阿基米德原理(重点)
一、单选题
1.浮力计算的普遍公式是( )
A.F浮=ρ液gV排 B.F浮=G物 C.F浮=F1﹣F2 D.F=F向下﹣F向上
【答案】A
【解析】
A.根据阿基米德原理可知:是浮力计算的普遍公式,故A符合题意;
B.根据物体的浮沉条件可知,浮物体处于漂浮、悬浮时,浮力等于重,但其它情况就不相等了,故B不合题意;
C.根据实验称重法可知,浮力的计算公式为:;(F1为物体在空气中时测力计的示数,F2为物体浸没在液体中时测力计的示数),但很多时候两个力的大小不相等,故C不合题意;
D.根据浮力的产生原因可知,浮力的计算公式为:。 故D不合题意。
故选A。
2.阿基米德原理只说明了
A.浮力大小所遵循的规律 B.浮力是怎样产生的
C.液体中物体受到的浮力问题 D.浮力与物体重力之间的关系
【答案】A
【解析】
浸在液体的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理,公式:F浮 =G排 ,∵G=mg=ρvg,∴F浮 =ρ液 V液 g,说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,只能说明浮力大小所遵循的规律,不能说明浮力是怎样产生的,也不能说明液体中物体受到的浮力问题,不能说明浮力与物体重力之间的关系,所以只有选项A正确,故选A.
3.将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3牛,则物体所受的浮力大小为( )
A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
【答案】B
【解析】
容器中盛满水,所以物体排开水的重力等于溢出水的重力,溢出水的重力为3N,则物体排开水的重力为3N,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力
F浮=G排=3N
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.质量相等的实心铝球、铁球和铜球,分别浸没在水中,三只球受到的浮力(已知ρ铝<ρ铁<ρ铜)
A.铝球所受的浮力最大 B.铁球所受的浮力最大
C.铜球所受的浮力最大 D.三只球所受的浮力一样大
【答案】A
【解析】
由于实心铝球、铁球和铜球的质量相等,已知ρ铝<ρ铁<ρ铜,根据公式V=m/ρ可知铝的体积最大,浸没在水中时,铝球排开水的体积最大,根据F浮 =ρgV_排可知,铝球受到的浮力最大,故选A.
6.一个实心金属球放在盛满水的杯子里,从杯中溢出 10 克水,若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,溢出煤油的质量为(ρ煤油=0.8×103kg/m3) ( )
A.8 克 B.10 克 C.12.5 克 D.无法判断
【答案】A
【解析】
一个实心金属球放在盛满水的杯子里,金属球的密度大于水的密度,则金属球在水中沉底。从杯中溢出 10 克水,金属球的体积为
若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,金属球的密度大于煤油的密度,故金属球沉底,溢出的煤油的体积为10cm3,溢出煤油的质量为
故A符合题意。
故选A。
7.如图所示,四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是( )
A.甲球所受的浮力最小
B.乙球所受的浮力最小
C.丙球所受的浮力最小
D.丁球所受的浮力最小
【答案】A
【解析】
由图可知:,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,所受浮力最小的是甲球。
故选A。
8.将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18 N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
【答案】D
【解析】
金属块体积的1/4浸入水中并静止时,金属块受到的浮力:F浮=G-F示=20N-18N=2N,∵F浮=ρ水V排g,∴V/4=V排=F浮/ρ水g=2N/(1×103kg/m3×10N/kg),解得:V=8×10-4m3.当金属块全部浸入水中时,受到的浮力:F浮′=ρ水V排′g=1×103kg/m3×8×10-4m3×10N/kg=8N,当金属块与杯底接触时,弹簧测力计的示数:F示′=G-F浮′-F支=20N-8N-F支,F示′≤12N,所以只有D是可能的.故选D.
9.如图所示