内容正文:
10.2 阿基米德原理
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基础知识清单
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知识要点提示:
1.实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;
②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1,(计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1)并且收集物体所排开的液体;
3 测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力
与G排=G3-G2。比较F浮与G排
2.内容:
浸入液体中的物体受到液体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
3.公式:F浮=G排=ρ液gV排
4.从阿基米德原理可知:浮力的大小只决定于液体的密度、物体排液的体积(物体浸入液体的体积),与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。
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答案自查
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重力
液体的密度、物体排液的体积(物体浸入液体的体积)、形状、密度、质量、体积、液体的深度、运动状态。
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课后培优练
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培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.(2022·吉林长春·模拟预测)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为P甲=P乙=P丙
【答案】D
【详解】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据可知,物体密度的大小关系:,故B错误;
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙,三个容器的底面积相同,根据可求容器底部受到水的压力大小关系:
F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确;
2.(2022·江苏·常州市朝阳中学二模)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中,体积不断变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况,下列说法正确的是( )
A.压强变大,浮力变大 B.压强变大,浮力变小
C.压强变小,浮力变大 D.压强变小,浮力变小
【答案】C
【详解】气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,据p=ρgh,所以气泡受到的压强在不断减小;据F浮 =ρgV排 ,气泡排开液体的体积变大,气泡受到的浮力在不断变大,故C正确。
故选C。
3.(2022·湖南岳阳·一模)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
【答案】C
【详解】已知四个小球的体积相同,由图知,四个球排开水的体积关系为
V甲排<V乙排<V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为
F甲<F乙<F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故选C。
4.(2022·内蒙古·乌海市第二中学一模)两个相同的烧杯、中分别盛有两种不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,当两小球静止时所处位置如图所示,且两烧杯中液面相平,液体对烧杯底部的压强和,它们的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】由图可知,A烧杯中小球漂浮,B烧杯中小球悬浮,所以两球受到的浮力都等于各自的重力,而两个小球是相同的,重力相等,因为A烧杯中小球漂浮,所以
A>球
因为B烧杯中小球悬浮,所以
B=球
则两种液体的密度大小关系是:
A>B
因为两容器液面等高,根据液体压强计算公式 p=gh,可得液体对容器底部的压强大小关系为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2022·四川·雅安中学一模)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是(