内容正文:
初中物理·人教版·八年级下册
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
基础过关全练
知识点1 浮力的大小
1.【学科素养·科学探究】某物理兴趣小组利用图甲A、B、C、D四个步骤用石块验证阿基米德原理。
(1)图甲步骤C中弹簧测力计示数如图乙,则F3= 。
(2)实验前先向溢水杯中注水,直到溢水口 水(选填“流出”或“不流出”)时,停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
(3)为减小实验误差,图甲A、B、C、D四个步骤中最后进行的实验步骤是 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
(4)由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮= N,排开水的重力G排= N,从而验证了阿基米德原理。
(5)收集完实验数据后,细心的同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2 N处,则以上实验所测浮力大小的数据 (选填“可靠”或“不可靠”)。
(6)为了使实验结论更具有普遍性,还应该如何操作?
知识点2 阿基米德原理
2.(2021广东宝安模拟)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是 ( )
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
3.(2022湖南怀化中考)某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为 N,其排开液体的重力为 N。
4.【新独家原创】2022年5月15日,由我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 300米的科考营地顺利升空(如图所示),最终达到海拔9 032 m,超过珠峰海拔,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。已知该浮空艇体积为9 060立方米,总质量为2.625吨,当浮空艇悬停在海拔9 032 m时,地面缆绳对悬浮艇的拉力多大?(缆绳的质量不计,浮空艇的体积不变,已知海拔9 032 m的高空空气密度为0.465 kg/m3,g=10 N/kg)
能力提升全练
5.(2022广东广州中考,10,★☆☆)两个量筒均装有20 mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg,则 ( )
A.甲的体积为40 cm3
B.甲受到的浮力为0.4 N
C.乙排开水的体积小于20 mL
D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
6.(2022河南邓州期中,13,★☆☆)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,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
7.【跨学科·物理与工程】(2022四川泸州中考,32,★★☆)在泸州长江六桥的施工过程中,需要向江中沉放大量的构件。如图甲所示,某长方体构件以0.2 m/s的速度匀速吊入江水中,构件受到钢绳的拉力、水对构件的浮力随时间的变化关系如图乙所示。构件刚浸没时,下表面受江水的压强为 Pa,构件浸没后匀速下降的过程中,所受到的重力和钢绳的拉力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力,该构件的密度为 kg/m3。(已知江水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8.(2022山东泗水期中,22,★★☆)小虎同学研究弹簧测力计的示数F与金属块A下表面离液面的距离h的关系,实验装置如图甲所示。用弹簧测力计提着金属块A,使其缓慢浸入酒精中(ρ酒精=0.8×103 kg/m3且液体未溢出,g=10 N/kg),得到F与h的关系图像如图乙所示。请计算:
(1)金属块A浸没在液体中受到的浮力;
(2)金属块A的密度;
(3)金属块A的底面积。
素养探究全练
9.【科学思维】如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上。用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计的挂钩上。在粗铁丝框的上端用细绳(细绳体积和质量忽略不计)悬挂一个体积为100 cm3的铝块,下端放一水杯,铝块、粗铁丝框和水杯的总质量m总为350 g。在铝块的正下方,有一个装满水的溢水杯,放置在铁架台的支架上。平稳抬高支架,升高溢水杯可使铝块浸在水中,同时溢出的水恰好可以被下方的水杯盛接。(已知ρ铝>ρ水,g取10 N/kg)
(1)求铝块未浸入水中时,弹簧测力计的示数F1。
(2)求当平稳抬高支架至某位置,使铝块有一半体积浸在水中时,铝块受到的浮力F浮。
(3)①继续平稳抬高支架至某位置,使铝块浸没在水中且不触碰溢水杯底,待溢出的水全部被下方水杯盛接后,铝块处于静止状态,求弹簧测力计的示数为F2。
②若继续平稳抬高支架至另一位置,使铝块接触溢水杯底且细绳松弛,铝块处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为F3。请比较F2与F3的大小关系并说明理由。
答案全解全析
基础过关全练
1.(