内容正文:
一、单选题
10.2阿基米德原理(练习)
1.下面哪种说法是正确的( )
A.帕斯卡概括出力学的惯性规律 B.马德堡半球实验表明了大气压强的存在
C.牛顿发现了浮力的计算方法 D.阿基米德测出了大气压强的值
解析:
A.牛顿在大量事实经验的基础上,进一步概括、推理得出了牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,牛顿第一定律也叫惯性定律,故A错误;
B.1654年时,当时的马德堡市长奥托•冯•格里克,将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气减少,球外的大气便把两个半球紧压在一起,因此就不容易分开了,证明了大气压强的存在,故B正确;
C.阿基米德发现了:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,找到了浮力的计算方法,故C错误;
D.托里拆利实验证明了标准大气压相当于约为760mm的水银柱产生的压强(1.013×105Pa),故D错误。故选B。
B
2.如图所示,三个装满水的完全相同的玻璃缸,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子。则( )
A.玻璃缸底部受到水的压强(c)最大
B.玻璃缸底部受到水的压力(a)最大
C.三个玻璃缸对地面的压力一样大
D.(b)(c)中鸭子受到浮力一样大
解析:
A.因为(a)、(b)、(c)三个完全相同的玻璃缸装满了水,放入鸭子后,其水面的深度h仍相同,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等,故A不符合题意;
B.因为三个容器底面积相同,三个玻璃缸底部都受到水的压强相等,由F=pS可知,三个玻璃缸底部受到水的压力相等,故B不符合题意;
C.因为鸭子漂浮在水面,则F浮=G排=G鸭,即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,又因为三个玻璃缸的总重相同,三个玻璃缸对地面的压力一样大,故C符合题意;
D.因为鸭子漂浮在水面,则F浮=G排=G鸭,而(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子,则(b)(c)中鸭子受到浮力不一样大,故D不符合题意。
故选C。
C
3.2020年11月19日,由我国自主研制的“奋斗者”号(图所示)载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度达到10909m。“奋斗者”号浸没在水中下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况是( )
A.压强不变 B.压强变大
C.浮力不变 D.浮力变大
解析:
当潜水器浸没在水中下潜的过程中,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知潜水器受到的浮力大小不变。在同种液体中,压强随着液体深度的变大而变大。故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
BC
二、多选题
4.为了给立方体金属工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如题图甲所示。收集有关数据并处理获得:工件的下底面与油面的距离为h,力F与h大小关系如题图乙所示,小明觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的。老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。
三、填空题
变大
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将___________,油对工件下底面的压强大小将___________(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
解析:
(1)[1]随着h的增大,工件排开油的体积也随之增大,根据公式F浮=ρ油gV排可知工件受到的浮力将变大。
变大
(2)若A点的坐标为(-400,0),则从图像分析可知工件的重力大小是___________N;
(3)工件在C点所受的浮力为___________N,该工件的密度为___________kg/m3,根据阿基米德原理,还可以计算出这种油的密度为___________kg/m3。(g=10N/kg)
解析:
(2)[3]A点的坐标为(-400,0),它表示工件的下底面与油面的距离为0时(即工件刚好全部离开油面),工件受到竖直向上的拉力为400N,则由物体受力平衡可得工件受到的重力为G=F拉=400N
400
1000
320
0.8×103
(3)[4]由图像知,C点的坐标为(600,0.5),它表示工件完全浸没时(即该立方体的边长为0.5m),对工件施加的压力为F=600N,此时根据物体受力平衡可得,此时工件受到的浮力为F浮=G+F压=400N+600N=1000N
[5]该立方体的边长为a=0.5m,则工件的体积为V=a3=(0.5m)3=0.125m3
工件的质量为
,该工件的密度为
[6]根据工件完全浸没时,其排开油的体积等于自身的体积,即V排=V=0.125m3,根据F浮=ρ油gV排可得该油的密度为
5.如图甲为某研究小组制作探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理多功能演示仪,图乙为简化