9.3 阿基米德原理 ---2024—2025学年八年级物理沪科版下学期

2024—2025学年八年级物理沪科版(2024)9.3 阿基米德原理 一、单选题 1．如图甲所示，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中。图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像，忽略液面的变化（g取10N/kg），下列说法正确的是（    ） A．物体的质量是0.9kg B．物体的重力是5N C．物体刚入水未完全浸没时受到的浮力是4N D．物体完全浸没时下表面受到水的压力恒为4N 2．如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中．图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像．若不计水的阻力，g= 10 N/kg，则下列说法不正确的是 A．石料的质量为140 kg B．石料沉底后所受浮力为500N C．石料的密度为1.8×103 kg/m3 D．该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa 3．2023年6月18日，美国“泰坦号”深海潜水器失联，最后证实该潜水艇发生灾难性内爆（内爆简单来说外侧极高的压力把潜水器压碎了），当“泰坦号”浸没在水中后继续下潜的过程中所受的压强和浮力，下列说法正确的是（    ） A．压强减小，浮力减小 B．压强增大，浮力增大 C．压强增大，浮力不变 D．压强减小，浮力不变 4．将质量相等的实心铁块、铜块和铝球浸没在水中，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则此时铁块所受浮力F铁、铜块所受浮力 F铜及铝球所受浮力 F 铝 的大小关系正确的是（　　） A．F铁= F 铝 B．F铁> F 铝 C．F铁>F铜 D． F 铝 ＜F铜 5．5月8日，在2023年世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站的女子单人十米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。图示为其参加比赛时的分解动作示意图。不考虑空气阻力，下列对全红婵的分析正确的是（　　） A．全红婵用力向下蹬跳台起跳时，在离开跳台前受平衡力作用 B．到达最高点时，若所受力全部消失，全红婵将静止在最高点 C．全红婵从最高点到入水的过程中，只受重力作用 D．入水过程中，所受浮力大小变大 6．下列图片中哪一项体现了流体压强与流速的关系（　　） A．瓶呑鸡蛋 B．阿基米德实验 C．裂桶实验 D．高铁前警戒线 7．2023年3月11日下午，“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。若海水密度保持不变，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号所受浮力等于其排开海水的重力 B．“奋斗者”号排开海水的质量逐渐变大 C．“奋斗者”号受到海水的压强变大，浮力变大 D．“奋斗者”号受到海水的压强不变，浮力变大 8．如图所示，水沸腾时气泡在水中上升的过程中，所受压强和浮力的变化情况是（    ） A．压强变小，浮力变大 B．压强变大，浮力不变 C．压强变小，浮力变小 D．压强不变，浮力不变 9．如图所示为形状相同的三个物体在水中的状态，关于三个物体所受的浮力的说法正确的是（        ） A．A 、B 、C 三个物体受到的浮力一样大 B．A 物体在上浮，所以受到的浮力最大 C．B 物体悬浮，受到的浮力比 A 物体受的浮力小，比 C 物体受的浮力大 D．C 物体在下沉，所以受到的浮力最小 10．如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放到水中，从铁块下表面刚刚接触水面开始，直到铁块完全浸入水中过程中，下列判断正确的是（　　） A．铁块受到的浮力不变 B．溢水杯底部受到水的压强一直变小 C．测力计的读数先变小，后不变 D．若铁块重3N，当溢出的水重1N时，铁块受到的浮力为2N 11．最早测出大气压值的科学家是（    ） A．阿基米德 B．帕斯卡 C．托里拆利 D．牛顿 12．如图所示，某同学发现桌上玻璃水缸中的乌龟，总喜欢时不时将头从水中探出。他对乌龟把头探出水面的过程进行了如下分析，其中正确的是（    ） A．乌龟自身重力减小 B．乌龟受到的浮力不变 C．容器底部受到水的压强变小 D．容器对桌面的压力变大 13．两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力，下列说法正确的是（　　） A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大 C．两者受的浮力一样大 D．木块受浮力，石块不受浮力 14．在浮力压强的知识构建中，我们认识了很多古今中外的物理学家，他们推动物理学发展，推动社会进步，下列物理学史的描述中正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体 B．为纪念物理学家帕斯卡，将其名字作为压力的单位 C．托里拆利实验测得1个标准大气压能托起760mm水银柱 D．马德堡半球实验是历史上第一个证明液体压强存在的实验 15．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从某一高度处匀速下降，然后将其逐渐浸入水中，整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图所示，下列说法中正确的是（不考虑液面高度的变化）（　　） A．圆柱体的体积为 B．圆柱体所受的最大浮力为12N C．圆柱体的密度为 D．圆柱体刚浸没时下表面受到水的压强为700Pa 二、填空题 16．有一块体积为的物体，浸没在水中时受到的浮力为 N，所受浮力方向为 。 17．在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降（图甲），圆柱体浸没水中后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下表面下降高度变化的图像。由图像可知：圆柱体重为 N，圆柱体刚好浸没水中时，下表面受到水的压强是 Pa，圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 。（） 18．某航母的排水量（满载时排开水的质量）为，它满载时受到的浮力为 N。某潜艇潜入水下50m（潜艇上表面到水面的距离）时，排开水的体积为，此时它受到的浮力是 N，受到水的压强是 Pa。（水的密度为，取） 19．我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器，最大下潜深度可达7000多米。当它下潜到深度为1000米处时，海水对它的压强约为 帕（海水的密度近似取1.0×103千克/米3），海水对“蛟龙号”每0.1米2的外表面产生的压力为 牛。“蛟龙号”继续下潜过程中，所受浮力将 （填“变大”、“不变”或“变小”）。 三、计算题 20．如图，一个小石块用弹簧测力计和细线悬挂起来，浸没在装满水的溢杯中，此时弹簧测力计的示数为1.2N，经测量溢出了0.5N的水。 （1）此时小石块受到的浮力是多少？ （2）小石块的体积是多少？ 21．一个底面积为，高为14cm的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器质量为3kg，内盛有2kg的水，如图a所示。另有一个密度为，体积为的实心正方体A，如图b所示。将正方体A轻轻地放入容器中静止后，求： (1)正方体A受到的浮力大小； (2)水对容器底部的压强大小； (3)容器对桌面的压力大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C C D D A A A C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C B C C 1．A 【详解】AB．由图像可知，当h＜4cm时，弹簧测力计示数为9N不变，此时物体在空气中，由二力平衡条件可知，物体重力 则物体的质量为 综上分析知，故A正确，B错误； C．物体刚入水未完全浸没时，物体排开水的体积变大，由可知物体受到的浮力变大，故C错误； D．物体完全浸没时，随着物体浸入深度的增加，由 可知下表面受到的压力变大，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】石料没有浸入水中时，钢绳的拉力F=G=1400N，所以石料的质量，故A正确． 当石料全部浸入水中时，钢丝绳的拉力F拉=900N，所以石料沉底后所受浮力F浮=G-F拉=1400N-900N=500N，故B正确． 由可知，石料全部没入水中所排开水的体积等于石料的体积，即，石块的密度，故C错误． 由图乙可知，石料从刚刚浸入水中到全部没入水中，所需时间t=4s-2s=2s，已知石料的下降速度为v=0.5m/s，所以石料的高h=vt=0.5m/s×2s=1m， 由可得，该石料立于水平地面上时对地面的压强，故D正确． 故C符合题意为答案． 3．C 【详解】“泰坦号”全部浸没在海水中后继续下潜的过程中，海水密度不变，所处深度不断增大，由p=ρgh知，受到海水的压强是增大的；下潜过程中，排开水的体积不变，由F浮=ρ液gV排知，受到海水的浮力不变，故C正确，ABD错误。 故选C。 4．C 【详解】由可知，在质量一定时，密度越大体积越小，铜的密度最大，体积最小，铝的密度最小，体积最大；当它们浸没在水中时，排开液体的体积等于物体的体积；根据F浮=ρ液gV排可知，在液体的密度一定时，铝排开液体的体积最大，受到的浮力最大，铜排开液体的体积最小，浮力最小，即F铝＞F铁＞F铜，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．D 【详解】A．全红婵用力向下蹬跳台起跳时，她的速度在不断增加，即她的运动状态在改变。根据牛顿第一定律，如果物体受到平衡力的作用，那么它的运动状态将不会改变。因此，全红婵在离开跳台前不可能受到平衡力的作用，故A错误； B．当全红婵到达最高点时，她具有水平方向的速度。如果此时她所受的所有力都消失，那么根据牛顿第一定律，她将保持力消失那一瞬间的速度和方向做匀速直线运动，而不是静止在最高点，故B错误； C．在全红婵从最高点到入水的过程中，她已经进入水中，因此除了受到重力以外，还受到浮力等，故C错误。 D．当全红婵入水时，她排开的水的体积会逐渐增大，根据阿基米德原理知道，物体在液体中所受的浮力大小等于它所排开的液体所受的重力，因此，随着排开水体积的增大，全红婵所受的浮力也会逐渐增大，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．当鸡蛋放入瓶口时，瓶内点燃物体消耗氧气使得气压减小，同时鸡蛋外面的大气压力保持不变。在大气压力的作用下，鸡蛋被挤入瓶内，利用了大气压原理，故A不符合题意； B．阿基米德实验说明浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体受到的重力，故B不符合题意； C．用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来，说明液体压强跟液体深度有关，故C不符合题意； D．当列车驶过车站时，安全线以内的地方空气流速增大压强减小。人外侧受到的压强大于内侧受到的压强，人被压向列车，发生交通事故，故站台边缘设置“安全线”，利用的是“流体流速大的位置压强小”这个原理，故D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】A．由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力，所以“奋斗者”号所受浮力等于其排开海水的重力，故A正确； B．海水密度保持不变，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，排开海水的体积不变，由可知，“奋斗者”号在海面下受到的浮力不变。浮力不变，所以排开水的重力不变，由可知，“奋斗者”号排开海水的质量不变，故B错误； CD．由可知，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，受到水的压强变大，故CD错误。 故选A。 8．A 【详解】气泡在上升过程中，所处的深度减小，根据p=ρ水gh可知气泡受到水的压强变小；气泡在上升过程中，气泡的体积变大，排开水的体积变大，根据公式F浮=ρ水gV排可知气泡受到水的浮力变大。 故选A。 9．A 【详解】三个物体的形状相同，即体积相同，由公式可知，三个物体所受的浮力相等，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．C 【详解】A．铁块排开水的体积先变大后不变，所以，铁块受到的浮力先变大后不变，故A错误； B．铁块排开的水流入小桶中，溢水杯中的水深度不变，溢水杯底部受到水的压强一直不变，故B错误； C．铁块受到的浮力先变大后不变，根据 可知，测力计的读数先变小，后不变，故C正确； D．若铁块重3N，当溢出的水重1N时，根据阿基米德原理可知，铁块受到的浮力为1N，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．阿基米德发现了阿基米德原理，故A不符合题意； B．帕斯卡发现了帕斯卡原理，故B不符合题意； C．托里拆利是历史上第一个测出大气压值的意大利科学家，他利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度，即760mm，从而计算出了大气压的值，故C符合题意； D．牛顿发现了万有引力定律，并提出了牛顿第一定律。故D不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】A．乌龟自身质量始终不变，则重力始终不变；故A错误； B．乌龟把头探出水面的过程，排开液体的体积减小，浮力减小，故B错误； C．乌龟把头探出水面的过程，排开液体的体积减小，液面会下降，深度降低，则底部压强减小，故C正确； D．整个容器的质量不变，则对桌面的压力不变，故D错误。 故选C。 13．B 【详解】两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，松手时大石块排开水的体积较大，根据阿基米德原理可知，大石块受到的浮力较大，故B正确，ACD错误。 故选B。 14．C 【详解】A．阿基米德原理既适合于液体，又适合于气体，浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）的浮力，所受的浮力大小等于它排开的液体（或气体）受到的重力，故A错误； B．为纪念物理学家帕斯卡，将其名字作为压强的单位，故B错误； C．托里拆利实验测出了大气压的值，1标准大气压的数值等于高度差为760mm水银柱产生的压强，故C正确； D．马德堡半球实验是历史上第一个证明大气压强存在的实验，故D错误。 故选C。 15．C 【详解】AB．由图象可知，圆柱体的重力为12N，圆柱体浸没时受到的浮力最大，为 圆柱体的体积为 故AB错误； C．圆柱体的质量为 则圆柱体的密度为 故C正确； D．由图可知，圆柱体刚浸没时下表面的深度为4cm，受到水的压强为 故D错误。 故选C。 16． 5 竖直向上 【详解】[1][2]物体浸没在水中 受到的浮力为 物体在水中受到的浮力方向总是竖直向上的。 17． 12 400 8 8×10-4 【详解】[1]由图像可知，当h0=0时，弹簧测力计示数F=12N，根据二力平衡条件可知，圆柱体重力为 G=F=12N [2]由图可知，h1=3cm时，圆柱体开始浸入水中，到h2=7cm开始，弹簧测力计示数F′不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，则此时圆柱体下表面浸没在水中的深度为 h=h2-h1=7cm-3cm=4cm=0.04m 圆柱体刚好浸没水中时，下表面受到水的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa [3]圆柱体刚好浸没水中时，测力计示数为4N，所以圆柱体浸没在水中时，受到的浮力为 F浮=G-F′=12N-4N=8N [4]因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=ρ液gV排得，圆柱体的体积为 18． 【详解】[1]航母满载时受到的浮力为 [2][3]潜艇下潜入水下50m，排开水的体积为，则受到的浮力为 受到水的压强为 19． 9.8×106 9.8×105 不变 【详解】[1]1000m深度受到海水的压强为 p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1000m=9.8×106Pa [2]“蛟龙号”每0.1m2外表面受到海水的压力 F=pS=9.8×106Pa×0.1m2=9.8×105N [3]“蛟龙号”潜水艇在水面下不断下潜的过程中，水的密度不变，排开水的体积不变，根据F浮=ρV排g可知，潜水艇受到的浮力不变。 20．（1）0.5N；（2）5×10−5m3 【详解】解：（1）由阿基米德原理知道 F浮=G排 =0.5N此时小石块受到的浮力是0.5N； （2）由（1）知小石块排开水的重力G排=0.5N，根据G=mg可得，排开水的质量为 由于小石块浸没在水中，所以小石块的体积等于其排开水的体积，即 答：（1）此时小石块受到的浮力是0.5N； （2）小石块的体积是 21．(1) (2) (3) 【详解】（1）因为正方体的密度大于水的密度，所以正方体放入水中会沉底，则正方体受到的浮力大小为 （2）放入正方体后升高的液面为 水的总高度为 所以容器中放入物体后会有水溢出，所以水的高度为 水对容器底部的压强为 （3）放入物体后容器中水的体积为 由密度公式知水的质量为 物体的质量为 容器对桌面的压力大小为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$