内容正文:
阿基米德原理 高频考点归纳
专项练 2026届初中中考物理一轮复习备考
一、单选题
1.小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D.李子受到的浮力大于它受到的重力
2.在竖直放置的弹簧测力计下挂一个物块,让物块从盛有足量水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,逐渐浸入水中。该过程中弹簧测力计的示数随物块下降的高度变化的图像如图所示,已知取,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为
B.物块的竖直高度为
C.物块的密度为
D.当时,物块所受浮力为
3.如图甲所示,将一实心金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F。图乙是根据记录的数据作出的F和h的关系图像,g取,。由图像可知( )
A.该圆柱体的高度为8cm
B.该圆柱体的横截面积为
C.该圆柱体刚浸没时,其底部受到水的压强为
D.该圆柱体的密度约为
4.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,如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中不正确的是( )(g取10N/kg)
A.物体的体积是800
B.物体的密度是
C.若该物体完全浸在密度为的盐水中,弹簧测力计的示数为4.4N
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是8N
二、填空题
5.有A、B两个正方体物块,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面,则A受到的浮力是_______N;A的密度是________kg/m3,再将物块B放在A的上面,如图乙所示,物块A恰好完全浸没在水中,则物块B的质量是______kg。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)
6.如图所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图所示,则物块的重力为_______N,物体浸没时受到的浮力为_______N,未知液体的密度为_______kg/m3。(g取10N/kg)
三、实验题
7.小阳探究浮力大小与排开的水所受重力的关系,如图所示,弹簧测力计的示数分别为、、和。某次实验时,测得,,,。
(1)物体在空气中所受的重力等于______N;
(2)物体浸没在水中后所受的浮力等于______N;
(3)物体排开水所受的重力等于______N;
(4)通过以上实验可得:物体所受浮力的大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开的水所受的重力。
8.小明利用弹簧测力计、水、小石块、溢水杯、烧杯、细线等器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力大小的关系。如图是实验中对弹簧测力计进行读数时的几个情景。
(1)为了减小误差,合理的实验顺序是________(填字母)。
(2)按照合理的顺序进行实验,并收集数据。ABCD实验步骤中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,如果关系式子________(用字母表示)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)若在步骤A中,水面未到达溢水杯的溢水口,则会导致本实验测量的F浮________(选填“大于”或“小于”)G排。
(4)若步骤A、B、C的测量操作均不变,但在步骤D中,当小石块只有一部分浸在水中时就直接进行读数,则该操作________(选填“会”或“不会”)影响实验结论。
四、计算题
9.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)圆柱体浸没时所受的浮力;
(2)圆柱体的密度。
10.如图所示,实心正方体物块A质量为9kg,放置在水平地面上的平底薄壁容器底面积为0.02m2,内装100N的水,现将实心物块A系在测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中。(已知ρA=9.0×103kg/m3,,g取10N/kg)求:
(1)物块A的体积;
(2)测力计的示数;
(3)水对容器底的压强。
11.如图甲所示利用打捞船从水库底竖直打捞出一长方体物件,已知绳子对物件的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。若绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物件的质量;
(2)物件上表面恰好与水面相平时,物件下表面受到水的压强;
(3)物件浸没在水中时,受到的浮力;
(4)物件的密度。
12.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。求:(g取水的密度)
(1)物块浸没在水中时受到的浮力。
(2)物块的密度。
13.如图所示,挂在电子测力计上的长方体金属块(不碰底),在竖直向上的拉力作用下,从水中某处开始缓慢匀速上升,直到离开水面到达某高度处。如图乙所示的是电子测力计的示数F随长方体金属块运动时间t变化的图像。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)金属块受到的重力大小;
(2)金属块浸没时受到的浮力大小;
(3)金属块的密度。
14.如图甲所示,物体A是边长为10cm的正方体,轻质硬杆B是力传感器,体积和质量可忽略不计,硬杆B一端固定在底面积为圆柱形容器底,另一端连着物体A,圆柱形容器的重力为3N,现缓慢向容器中加水至物体A刚好浸没,力传感器杆B受到物体A的作用力大小F随水深h变化的图像如图乙所示(,)。求:
(1)物体A完全浸没时受到的浮力;
(2)物体A的重力;
(3)当轻质硬杆B受到的力的大小为3N时,水对容器底部的压强。
参考答案
题号
1
2
3
答案
C
C
C
1.C
AB.香瓜漂浮在水面,说明香瓜的密度小于水的密度,且漂浮时浮力等于重力;李子沉在水底,说明李子的密度大于水的密度,所以李子的密度大于香瓜的密度,故AB错误;
C.香瓜原本漂浮,浮力等于重力;若将香瓜浸没在水中,此时香瓜排开水的体积变大,根据阿基米德原理知,浸没时V排增大,浮力会变大,所以此时浮力大于重力,故C正确;
D.李子沉在水底,根据物体的浮沉条件可知,此时浮力小于重力,所以D错误。
故选C。
2.C
A.由图可知物体受到的重力为54N,则物体的质量为
故A错误;
B.由图可知物体下表面下降的竖直高度为
圆柱体下降时,液面会上升,则圆柱体浸没时下降的高度小于圆柱体的高度,因此圆柱体的竖直高度大于4cm。故B错误;
C.由图可知物体受到的浮力为
根据阿基米德原理,可知物体的体积为
则物块的密度为
故C正确;
D.由图可知,当时,物块所受拉力为
则物块所受浮力为
故D错误。
故选C。
3.C
A.由图甲标示的h值可知,实验中忽略水面的变化。由图乙可知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度
h=10cm=0.1m
即圆柱体的高度为0.1m,故A错误;
B.由图乙可知,深度为0时,金属圆柱体的重力G=8N,当圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数F=2N,圆柱体受到的最大浮力
F浮=G-F=8N-2N=6N
圆柱体的体积
圆柱体的横截面积
故B错误;
C.圆柱体刚浸没时底部受到水的压强为
故C正确;
D.圆柱体的质量
圆柱体的密度
故D错误。
故选C。
4.C
A.物体完全浸没时所受浮力为最大,由图乙可知,物体的重力G=12N,浸没时测力计的示数为,所以物体受到的最大浮力为
根据阿基米德原理可知物体的体积是
故A正确,不符合题意;
B.物体的质量
物体的密度
故B正确,不符合题意;
C.若该物体完全浸在密度为的盐水中,所受浮力
根据称重法可知弹簧测力计的示数为
故C错误,符合题意;
D.因为物体刚浸没时下表面受到水的压力等于物体浸没时受到水的浮力,所以,物体刚浸没时下表面受到水的压力为8N,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 10 0.4×103 1.5
[1][2]甲图中A漂浮受到的浮力与其重力相等,则浮力为
此时物体A排开液体的体积为
已知物体A有五分之三体积露出水面,则物体A的体积为
A的密度是
[3]乙图中物体A完全浸没,此时物体A受到的浮力为
A、B整体分析可知,A受到的浮力等于A、B两物体的总重力,则B物体的重力为
则物块B的质量是
6. 15 9 0.9×103
[1]从图乙可知,当物块刚好接触液体表面(即深度为0)时,拉力为15N,由二力平衡知识可得,物体所受重力
[2]当物块下表面浸入液体中的深度h大于10cm时,物块受到的拉力保持6N不变,则此时物体刚好浸没在液体中,根据称重法可知,物块浸没时受到的浮力
[3]当浸入深度h为10cm时,物块恰好完全浸没在液体中,则正方体物块的边长,则物块排开液体的体积,根据可得,未知液体的密度
7.(1)3
(2)0.6
(3)0.6
(4)等于
(1)如图甲,弹簧测力计吊着物体静止在空中,则物体的重力
(2)如图甲、乙,根据称重法,物体浸没在水中后所受的浮力
(3)如图丙、丁,物体排开水所受的重力
(4)根据上述分析可得,即物体所受浮力的大小等于物体排开的水所受的重力。
8.(1)CADB
(2)
(3)大于
(4)不会
(1)实验时,要先测出空桶的重力,然后测出石块的重力,可以减小实验误差,再将石块浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据得出石块受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出石块排开水的重力,因此合理的实验步骤是CADB。
(2)由称重法知石块浸没水中受到的浮力为
石块排开水的重力为
若
则说明即可验证阿基米德原理。
(3)若步骤A中水面未到达溢水杯的溢水口,小石块放入溢水杯时,先要使溢水杯水面到达溢水口才向外排水,故在此过程中,小石块受到的浮力大于排出的水的重力,则会导致本实验测量的。
(4)步骤D中,虽然小石块未全部浸没在水中,小石块排开水的体积小,排开水的重力小,但所受的浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验结论不会产生影响。
9.(1)0.4N;(2)5×103kg/m3
由图乙可知,圆柱体的重力
圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=1.6N,则圆柱体浸没时所受的浮力
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由
可得圆柱体的体积
由
可得圆柱体的质量
则圆柱体的密度
答:(1)圆柱体浸没时所受的浮力为0.4N;
(2)圆柱体的密度为5×103kg/m3。
10.(1)
(2)
80N
(3)
【分析】已知A的质量和密度,即可求出其体积;对物块A进行受力分析,它受到重力、浮力和测力计的拉力三个力的作用而处于平衡状态,故测力计的示数等于物块的重力减去它受到的浮力;要求水对容器底的压强,需要先求出物块浸没后水的深度,然后利用液体压强公式 进行计算。
(1)物块A的体积为
(2)物块A的重力
物块完全浸没,排开水的体积
物块A浮力
测力计示数
(3)水的重力为,水的质量
则水的体积
放入物块后,容器内水和物块的总体积
水的深度
则水对容器底的压强为
11.(1)220kg
(2)
(3)1100N
(4)
(1)由图乙知G物=2200N,物体质量
(2)由图乙知,物体高度
由题意,物体上表面恰好与水面相平时,物体下表面距水面距离
受到水的压强
(3)由图乙知,物体浸没在水中时绳子拉力
物体浸没在水中时受到的浮力
(4)由得,物体的体积
物体密度
12.(1)4N;(2)
解:(1)由图乙可知物块浸没时:G=8N,F=4N,物块浸没在水中时受到的浮力是
(2)由得物体的体积是
物块的密度是
答:(1)物块浸没在水中时受到的浮力是4N;
(2)物块的密度是。
13.(1)5.4N
(2)2N
(3)2.7×103kg/m3
(1)由图乙可知,在CD段(9s-15s),金属块已经完全离开水面,此时电子测力计的示数等于金属块的重力。所以金属块的重力
(2)由图乙可知,在AB段(0-5s),金属块完全浸没在水中,此时电子测力计的示数。金属块浸没在水中时,受到重力G、拉力F1和浮力F浮的作用,处于平衡状态。根据称重法测浮力的原理,金属块受到的浮力
(3)当金属块完全浸没时,由可得,金属块的体积
金属块的质量
金属块的密度
14.(1)10N
(2)6N
(3)600Pa或1200Pa
(1)物体A为正方体,其边长为10cm,则A的体积
A浸没时,它排开水的体积等于A的体积,其受到的浮力
(2)由图乙知,水深等于3cm时,A刚好接触水面,即,水深为9cm时,A对杆B的作用力为0,此时A受到的浮力等于它的重力,A浸入水中的深度
A排开水的体积
则A的重力
(3)当轻质硬杆B受到向下的压力3N时,B给A的支持力也为3N,A在重力、浮力和向上的支持力作用下处于平衡状态,A受到的浮力
此时A排开水的体积为
此时A浸入水中的深度
此时容器中水的总深度为
水对容器底部的压强为
当轻质硬杆B受到向上的拉力3N时,B给A的向下的拉力也为3N,A在浮力、重力和向下的拉力作用下处于平衡状态,A受到的浮力
此时A排开水的体积为
此时A浸入水中的深度
此时容器中水的总深度为
水对容器底部的压强为
综上所述,当轻质硬杆B受到的力的大小为3N时,水对容器底部的压强为600Pa或1200Pa。
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