内容正文:
第2节 阿基米德原理
一、基础巩固
知识点1 探究阿基米德原理
1.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力为____ .
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为____ .石块排开的水所受的重力可由________(填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于______________.
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是___(填正确答案标号).
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤③的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则____(填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
知识点2 阿基米德原理及其简单应用
2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为 ,浸没在水中时,王冠排开水的质量为 ,则它排开水的重力为___ ,这顶王冠在水中所受的浮力为___ 取
3.已知海拔 处的空气密度约为 .如图所示,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇在海拔 的科考营地升空前的体积达 ,此时浮空艇受到的浮力大小约为________ 取
4.将同一个铁块分别浸没于水中和煤油中,则铁块受到的浮力之比是____.(已知 )
5.如图所示,体积相同而材料不同的甲、乙、丙、丁四个小球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
6.小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数 (如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数 (如图乙所示).已知 , 取 .求:
(1)物块的质量 ;
(2)物块的体积 ;
(3)物块的密度 .
二、能力提升
1.如图所示,鱼缸中小金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A.压强变小,浮力变小 B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
2.[2023广元苍溪期末]两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后处于如图所示状态.甲、乙排开液体的重力相等.甲、乙所受浮力相比( )
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
3.质量相同、形状不同的实心铝块在某液体中的状态如图所示, 为长方体, 为棱台, 为正方体, 为球体,表面光滑的 与容器底密切接触,在这四种情况下( )
A. 所受的浮力最大 B. 所受的浮力一定比 小
C. 所受的浮力最小 D. 、 所受的浮力一样大
4.如图所示,为验证阿基米德原理,小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线系住铝块使其缓慢浸入水中,铝块始终不与溢水杯接触.在这一过程中( )
A.水对溢水杯底的压力变小
B.水对溢水杯底的压强变大
C.绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
5.如图所示,铜、铁、铝三个实心球 用细线拴住,浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
6.[2023江门怡福中学期中]图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体 沿竖直方向以 的速度匀速下降的情景.图乙是长方体 下降到水底之前钢缆绳对 的拉力 随时间 变化的图像 , 取 ,忽略液面的变化.求:
(1)长方体 的高度;
(2)长方体 浸没在水中后受到的浮力;
(3)长方体 的密度.
参考答案
一、基础巩固
1.(1)3.8
【解析】 该弹簧测力计的分度值为 ,示数是 .
(2)1.4,①、④
【解析】 由题图②、③可知,石块浸没在水中受到的浮力为 ;①步骤中测量的是空桶的重力,④步骤中测量的是石块排开的水和桶的总重力,即利用①、④两个步骤可测出石块排开的水所受的重力.
(3)它排开的水所受的重力
【解析】 由题图①、④可知,石块排开水的重力为 ,等于石块所受浮力.
(4)A
【解析】 本实验为了得到更普遍的结论,可以用原来的方案换用其