9.3 阿基米德原理 同步练习-2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

9.3阿基米德原理 一、单选题 1．小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数、、、，下列关系式正确的是：（　　） A． B． C． D． 2．将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两个物体必定有相同的（　　） A．质量 B．体积 C．密度 D．重量 3．“海斗一号”成功完成了首次万米海试与试验性应用任务，最大下潜深度 10907米，刷新了我国潜水器下潜深度的最高纪录，同时填补了中国万米作业型无人潜水器的空白。当“海斗一号”没入水中后，若海水密度保持不变，在继续下潜的过程中说法正确的是（　　） A．压强变大，浮力不变 B．压强变小，浮力变小 C．压强不变，浮力变大 D．压强变大，浮力变大 4．所有推动社会发展的科学知识和规律，都是经过众多科学家长期、艰苦地科学探究得来的。下列关于科学家及其发现的陈述，不符合物理学发展历史的是（　　） A．帕斯卡通过实验总结出了密闭的液体传递压强的特点 B．阿基米德总结出浮力大小与排开液体所受重力的关系 C．托里拆利利用马德堡半球实验证明了大气压强的存在 D．伽利略通过理想实验法探究了力与运动的关系 5．探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，下列分析正确的是（　　） A．由图甲和图丙可知：金属块浸没在水中时受到的浮力为 B．由图甲、图乙和图戊可知：浮力大小与液体的密度有关 C．由图乙、图丙可知：浮力大小与物体在液体中的深度有关 D．由图中所示的数据，可以算出盐水的密度为 6．小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱体，根据数据作出弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图象如图乙，从图乙可知（　　） A．物体受到的重力为2N B．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N C．该物体的密度为1.0×103kg/m3 D．该物体的体积为4×10﹣4m3 7．下列估测值最接近实际的是（　　） A．托起两个鸡蛋的力约为2N B．一张报纸平铺时对桌面的压强约为10Pa C．一个水分子的直径约为1mm D．一名中学生在空气中受到的浮力约为0.6N 8．某兴趣小组的同学，用同一圆柱体（物体高10cm）在同一个溢水杯中进行了如图甲乙丙所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数，（）以下说法正确的是（　　） A．圆柱体密度为 B．在乙图中圆柱体对溢水杯底压强为 C．圆柱体在乙丙中所受浮力相差 0.2N D．丙中绳子剪断前后溢水杯对桌面压力增大1.1N。 9．甲、乙两物体体积之比为2：1，它们都浮在水面上，浸入水中部分的体积之比为1：2，那么它们的密度之比及质量之比分别为（　　） A．ρ甲：ρ乙=2：1，m甲：m乙=1：1 B．ρ甲：ρ乙=1：2，m甲：m乙=1：2 C．ρ甲：ρ乙=4：1，m甲：m乙=2：1 D．ρ甲：ρ乙=1：4，m甲：m乙=1：2 10．如图甲所示，水平桌面上放置一圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体，从液面逐渐浸入水的过程中，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ρ水＝1.0×103kg/m3）（　　） A．h大于8cm后，圆柱体下表面受到水的压强不变 B．圆柱体所受的最大浮力为2N C．圆柱体的高为10cm D．圆柱体的密度为1.25×103kg/m3 二、填空题 11．三峡大坝是三峡水电站的主体工程，是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一，其船闸的设计利用了　 　的原理；轮船从三峡大坝的上游到下游，其排开水的体积　 　。 12．如图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。其中（b）与（c）可以证明 　 　的存在；装置（d）可以用来验证 　 　原理。装置（a）中，手移开后，薄塑料片 　 　下落（最后一空选填“会”或“不会”）。 13．弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为　 　N，静止时所受浮力是　 　N，该物体的密度为　 　 kg/m3（，g=10N/kg）。 14．如图所示，明朝时郑和出使西洋用的大型“宝船”，其船体在结构上合理、精致、美观，达到了古代造船工艺的巅峰。若该船满载时的排水量为3000吨，则该船满载时受到的浮力大小为　 　N。此时浸入海面下3m处的船体受到海水的压强为　 　Pa。（取，） 15．学习了浮力知识后，小翟和小飞同学对沉船打捞技术产生了深厚的兴趣，通过查阅相关资料，两位同学设计了模拟沉船打捞过程的装置，如图所示：底面积为150cm2的圆柱薄壁容器放置在水平地面上。底面积为100cm2的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块，质量为1600g的实心铁块沉在容器底部（没有紧密接触），塑料瓶和铁块通过细绳相连。细绳刚好拉直（无拉力）。为了拉起铁块，需要把瓶内的部分小石块投入水中。铁块的重力为　 　N；铁块刚好被拉起时，投入水中的小石块质量为　 　g（已知ρ石=3g/cm3，ρ铁=8g/cm3）。 16．一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是　 　kg/m3，球体的密度是　 　kg/m3。（g取10N/kg） 三、实验探究题 17．小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。 （1）实验时的情形如图2所示，比较　 　两图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大； （2）小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究如图3； ①向溢水杯中注水，直到溢水口水流出时停止加水，最后溢水杯中的水面恰好与溢水口　 　； ②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没，溢出的水全部流入小量筒中，此时探头所受的浮力为　 　N； ③探头从丁图位置不断缓慢往下放（细线足够长，实验过程中橡皮膜没有破裂），弹簧测力计的示数会　 　（选填字母）。 A．一直变大 B．先不变后变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 四、科普阅读题 18．阅读短文，回答问题 蜡烛汽艇 “科技给我力量，创新伴我成长”。在刚结束的学校科技创新节活动中，“创新”学习小组的同学们用一只蜡烛使小汽艇开动起来，获得创意-等奖．同学们展示了制作过程：用中空铜管在高温下弯曲成螺旋状制成发动机，然后将发动机穿插在轻木板船体上，再向钢管里注满水，把汽艇放入水池中，点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛，铜管中的水被加热后沸腾，产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出，使汽艇向前行驶。同时，管内压力变小，池中的水就会从管外流入管内。如此一来，铜管内的水再次被加热，反复进行，汽艇就不断前行。 （1）铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时，喷出去的水就会给汽艇一个向前的力，这是因为　 　； （2）汽艇铜管中的水喷出后，管内压力变小，在大气压作用下，池中的水从管外流入管内，试问历史上首先测出大气压的实验是著名的　 　实验； （3）随着蜡烛不断燃烧，汽艇浸在水中的体积会　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 五、简答题 19．小明同学用弹簧测力计、细线、水、烧杯，测量小金属块的密度和未知液体的密度，请你帮助小明完成： （1）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （2）写出小金属块密度和未知液体密度的数学表达式（用已知量和测量量表示，水的密度为）； （3）小明选的器材：弹簧测力计如图所示，小金属块的长、宽、厚分别为2cm、1cm、0.5cm，请你利用所给数据评估小明的器材选择是否合理。 六、作图题 20． 如图甲所示，将两实心正方体金属块A和B（mA=mB，VA<VB），分别悬挂在弹簧测力计下端，并浸没于装有水的相同烧杯中，静止时下表面距杯底的高度均为h0，两杯中水面相平。现将两金属块缓慢从水中竖直向上提起，直到下表面刚好离开水面，悬挂A的测力计示数F，随金属块下表面距杯底高度h变化关系的大致图像如图乙所示。请在答题卡的同一坐标图中画出：悬挂B的测力计示数F随h（从h0开始）变化关系的大致图像。（忽略金属块离开水面时带出的水，不计阻力） 七、综合题 21．如图甲，神舟十三号航天员翟志刚成功完成出舱全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。为了出舱一刻，航天员们都要在地面上经历“魔鬼式训练”。其中模拟失重水槽训练是其中的一项必修课，模拟失重训练水槽的原理是：通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，模拟失重环境的操作效应。如图乙所示，质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg。求： （1）宇航员悬浮在水中时，排开水的体积； （2）宇航员服手腕处有一面小镜子，航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面以下5m处受到的压强为多大？ （3）宇航员在地面上能举起136N的物体，宇航员在水中能举起质量多大的实心铁球（铁球不露出水面）？（） 参考答案 1．D 2．B 3．A 4．C 5．D 6．B 7．D 8．B 9．D 10．D 11．连通器；不变 12．大气压；阿基米德；不会 13．9；9； 14．； 15．16；840 16．； 17．甲、乙；相平；0.2；C 18．物体间力的作用是相互的；托里拆利；变小 19．解：（1）本实验需要利用称重法测量浮力，并通过阿基米德原理计算物体及液体的密度，主要实验步骤： ①用细线将小金属块系住，挂在弹簧测力计下，测出小金属块的重力为G； ②在烧杯中装入适量的水，将小金属块浸没于水中，读出此时弹簧测力计的示数为F1； ③在烧杯中装入适量的未知液体，将小金属块浸没于未知液体中，用弹簧测力计测出此时的示数为F2。 （2）小金属块浸没在水中时，根据称重法可得，小金属块所受浮力为F浮1=G- F1 根据F浮= ρgV排可得小金属块的体积 小金属块的密度为 小金属块浸没在未知液体中时，小金属块所受浮力为F浮2=G- F2 小金属块浸没于水和未知液体中时，排开液体的体积均等于石块的体积，即排开液体的体积相等，液体的密度为 （3）如图所示的弹簧测力计分度值为0.2N，量程为0~5N，小金属块的长、宽、厚分别为2cm、1cm、0.5cm，则体积为 根据阿基米德原理可知浸没在水中受到的浮力为 浮力小于弹簧测力计的分度值，弹簧测力计无法测量这个浮力，故器材选择不合理。 20． 21．（1）；（2）；（3）15.6kg 学科网（北京）股份有限公司 $