学年人教版八年级下册物理 第十章 第二节 阿基米德原理.docx
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学年人教版八年级下册物理第十章第二节阿基米德原理
2017-2018学年人教版八年级下册物理第十章第二节阿基米德原理
一、单选题（共10题；共20分）
1.如图甲所示，在一只薄塑料袋中装水过半（未满），用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其所受重力为9N；再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中，如图乙所示，当弹簧测力计示数为6N时，袋内水面与烧杯中的水面相比（不计塑料袋和细线的重） （ ）
A. 比烧杯中的水面高
B. 比烧杯中的水面低
C. 与烧杯中的水面相平
D. 无法判断
2.如图是某同学用弹簧测力计测量铁块没入水中浮力的图示．当他缓慢地提着弹簧测力计将铁块下表面由位置A移至水面B的过程中，弹簧测力计示数的变化情况是（ ）
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先不变后变大
3.在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图所示．当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是：
（g=10N/kg）（ ）
A. 甲球受到浮力，乙球不受浮力
B. 小球的质量为40g
C. 甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度
D. 乙球受到的浮力小于0.4N
4.图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是（ ）
A. ①②③
B. ①②④
C. ②③④
D. ①③④
5.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球，把它们投入水中静止后情况如图所示，它们中受到浮力最小的是（ ）
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
6.将一重为80N的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是（ ）
A. 80N
B. 30N
C. 50N
D. 11ON
7.质量相等的实心铝球、铁球和铜球，分别浸没在水中，三只球受到的浮力（ ）（已知ρ铝＜ρ铁＜ρ铜）
A. 铝球所受的浮力最大
B. 铁球所受的浮力最大
C. 铜球所受的浮力最大
D. 三只球所受的浮力一样大
8.用弹簧测力计测量圆柱体的重力，然后将圆柱体分别浸入水和浓盐水中，控制圆柱体排开液体的体积相同，观察并记录弹簧测力计的示数．实验探究的是（ ）
A. 物重对浮力的影响
B. 排开体积对浮力的影响
C. 体积对浮力的影响
D. 液体密度对浮力的影响
9.如图所示，金属块挂在弹簧测力计下，将金属块慢慢放入水中，弹簧测力计的示数逐渐减小，如图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象．当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为（ ）
A. 5N
B. 3N
C. 2N
D. 1N
10.关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（ ）
A. 漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B. 物体的密度越大，受到的浮力越小
C. 浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
D. 物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
二、多选题（共1题；共3分）
11.物体在液体中受到浮力的大小决定于（ ）
A. 物体的体积
B. 物体的密度
C. 液体的体积
D. 液体的密度
E. 物体排开液体的体积
三、填空题（共4题；共10分）
12.小明在学完浮力知识后，用如下器材做了验证“阿基米德原理”的实验
①仔细观察上述步骤的示意图，其中会影响实验结果的是甲乙丙丁戊中的________；
②这次实验操作的正确顺序是________；
③“甲丙丁戊”四个示意图中的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3、F4，如果关系式________成立，则可得出阿基米德原理还能测出铁块的密度ρ铁=________（已知F1、F2、F3、F4和ρ水）
13.一个1N的钩码,挂在弹簧测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N,这个钩码受到的浮力是________N.
14.把重17.2N的实心钢球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是14.2N，铜球受到的浮力是________ N，铜球的体积是________ cm3．（g取10N/kg）．
15.把从图所示实验中观察到的弹簧秤和量筒的示数记录在表格中，并计算出相应的物理量．（g=9.8N/kg）
物重（N）
物体在水中弹簧秤的示数（N）
物体受到的浮力（N）
物体排开水的体积（cm3）
物体排开的水重（N）
1.96
0.98
________
________
________
四、实验探究题（共2题；共10分）
16.小明将一个乒乓球压入水中的过程中．明显感受到浮力的作用，他想设计一个实验测出乒乓球刚好浸没到水中时受到的浮力（水的密度用ρ水表示）．实验提供的器材如图所示：
（1）请你从图中选出实验所必需的实验器材：
________；
（2）为了完成实验任务．需要测量的物理量是：
________；
（3）乒乓球所受浮力的表达式为：
F=________；
（4）实验评估：
测出的乒乓球受到的浮力会________（填“偏大”或“偏小”）
17.如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题
（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体________，A、B两图中测力计示数之差等于________。
（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与________有关；
（3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟液体________有关。
（4）比较________图和________图可说明物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关。
五、解答题（共1题；共5分）
18.小球浸入水中，排开水的体积为1×10﹣3米3，求：
小球受到的浮力F浮．
六、综合题（共1题；共15分）
19.一个鸡蛋质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水，向烧杯中加盐并搅拌使鸡蛋悬浮．求：
（1）鸡蛋在纯水中所受的浮力；
（2）鸡蛋的体积；
（3）鸡蛋悬浮时盐水的密度．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】若袋内水面与烧杯中的水面相平，则排开液体的体积等于袋内水的体积，根据阿基米德原理，此时排开水的重力等于袋内水的重力，所以测力计的示数应为零．而题中测力计示数为6N，说明浸入水中的袋内水的体积不到一半．
故选A．
考点：
探究浮力大小的实验．
【点评】此题解答过程用到了假设法，解物理选择题要多用假设、推理、举例等．
2.【答案】D
【解析】【解答】解：
在从A至B的过程中，铁块受竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧秤的拉力F，竖直向上的浮力F浮，
由平衡条件得：
G=F浮+F，弹簧秤的拉力F=G﹣F浮，
∵铁块受的浮力F浮=ρgV排，
∴F=G﹣ρgV排，
铁块的重力G、水的密度ρ及g不变，所以当他缓慢地将铁块由位置A拉至位置B（没有露出水面）的过程中，铁块还是完全浸没在水中，排开水的体积V排不变，F不变；
则弹簧测力计示数不变．
当他缓慢地将铁块由位置B露出水面的过程中，铁块排开水的体积V排变小，F变大；则弹簧测力计示数变大．
故D．
【分析】对铁块进行受力分析，然后根据平衡条件，浮力公式分析，弹簧秤示数的变化情况．
3.【答案】C
【解析】【解答】解：
（1）∵物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，
∴甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.5N；
∴乙杯中小球受到的浮力F乙=G排乙=0.4N；
∵小球在甲杯漂浮，
∴G甲=G排甲=0.5N；
∴甲杯种小球的质量m=
=0.05kg=50g
∵两个完全相同的小球，
∴乙杯中小球的质量也为50g．
（2）∵小球在甲杯漂浮，
∴ρ甲＞ρ球，
∵小球在杯下沉，沉入水底，
∴ρ乙＜ρ球，
∴两种液体的密度：
ρ甲＞ρ乙；
故ABD错误；C正确；
故选C
【分析】
（1）根据阿基米德原理：
物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，求出甲杯中小球受到的浮力；根据漂浮时浮力等于重力可求得甲杯中小球的质量，然后可知乙杯中小球的质量．
（2）根据漂浮和下沉时液体密度和球的密度关系，找出两种液体的密度关系．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：
③④物体都是完全浸没，排开液体的体积相同，液体的密度不同，所以由①③④可探究浮力大小与液体密度有关．ABC错误，D正确．
故选D．
【分析】浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，要探究浮力大小与液体密度的关系，需使物体排开液体的体积相同，液体的密度不同．
5.【答案】A
【解析】【解答】解：
由图知，四个球排开水的体积：
V甲＜V乙=V丙=V丁，
因为F浮=ρ水V排g，
四个球受到的浮力：
F甲＜F乙=F丙=F丁．
故选A．
【分析】由题知，四个小球的体积相同，根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系，根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系．
6.【答案】B
【解析】【分析】知道把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中溢出水的重力（排开水的重力），再利用阿基米德原理求物体受到的浮力．
【解答】
把物体放入盛满水的溢水杯中，排开的水重：
G排=30N，
物体受到的水的浮力：
F浮=G排=30N．
故选B．
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握，知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键．
7.【答案】A
【解析】【解答】解：
由于实心铝球、铁球和铜球的质量相等，已知ρ铝＜ρ铁＜ρ铜，根据公式V=
可知铝的体积最大，浸没在水中时，铝球排开水的体积最大，根据F浮=ρgV排可知，铝球受到的浮力最大．故选A．
【分析】已知三球的质量相同，根据公式V=
可知，密度越大体积越小，排开水的体积越小，浸没在水中时受到的浮力越小．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：
用弹簧测力计测量圆柱体的重力G后，物重不在发生变化，
将圆柱体分别浸入水和浓盐水中，且控制圆柱体排开液体的体积相同，观察并记录弹簧测力计的示数F′，
由F浮=G﹣F′可知，圆柱体所受浮力的变化，即可探究液体密度对浮力的影响．
故选D．
【分析】物体所受浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，实验探究时应采用控制变量法．
9.【答案】C
【解析】【解答】解：
由图可知，金属块重G=5N，全浸入水中弹簧测力计的示数F示=3N，
当金属块全浸入时：
F浮=G﹣F示=5N﹣3N=2N．
故选C．
【分析】由图可知，金属块未浸入水中时弹簧测力计的示数（金属块重）和金属块全浸入水中的弹簧测力计的示数，利用称重法求金属块全浸入水中受到水的浮力．
10.【答案】D
【解析】【解答】解：
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而与其它因素都无关，所以选项A、B、C都是错误的；
当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；当物体排液体积相同时，液体密度越大，受到的浮力越大，故D正确．
故选D．
【分析】物体浸在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关．
二、多选题
11.【答案】D,E
【解析】【解答】解：
根据公式F浮=ρ液gV排，浸在液体中的物体受到的浮力，与液体的密度和物体排开液体的体积有关．故选DE．
【分析】掌握阿基米德原理的内容，根据公式F浮=ρ液gV排进行判断．
三、填空题
12.【答案】乙；戊甲乙丙丁（或甲戊乙丙丁）；F1﹣F2=F3﹣F4；
【解析】【解答】解：
①由图乙知，溢水杯内未倒满水，这样会使排开水的重力测量值偏小；②要测出排开水的重力，应先测出空桶的重力，所以实验次序应为戊甲丙丁或甲戊丙丁；③根据阿基米德原理，F浮=G排，F浮=F1﹣F2，G排=F3﹣F4，所以如果F1﹣F2=F3﹣F4，则可得出阿基米德原理；铁块的质量m=
=
，
由F浮=ρ液gV排得，铁块的体积：
V=V排=
=
，
则铁块的密度ρ铁=
=
=
．
故答案为：
①乙；②戊甲乙丙丁（或甲戊乙丙丁）；③F1﹣F2=F3﹣F4；
．
【分析】①要正确测量物体排开水的重力，需在溢水杯中倒满水；②实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；③根据阿基米德原理，F浮=G排，即G﹣F=G总﹣G桶；
根据F浮=ρ液gV排计算出物体的体积，根据m=
计算出物体的质量，从而可根据密度公式推导出物体的密度．
13.【答案】0.13
【解析】【解答】解：
F浮=G-F=1N-0.87N=0.13N。
故答案为：
0.13N。
【分析】根据称重法测浮力（F浮=G-F）求解。
14.【答案】3；300
【解析】【解答】解：
实心铜球在水中受到的浮力：
F浮=G﹣F示=17.2N﹣14.2N=3N；
由F浮=ρ水gV排可得：
V排=
=
=3×10﹣4m3，
因为铜球浸没在水中，
所以铜球的体积V=V排=3×10﹣4m3=300cm3．
故答案为：
3；300．
【分析】利用“称重法”求铜球浸没在水中受到的浮力，再利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求排开水的体积（铜球的体积）．
15.【答案】0.98；100；0.98
【解析】【解答】解：
由图可知，物体的重力G=1.96N；物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F=0.98N，
根据称重法可知，物体受到的浮力：
F浮=G﹣F=1.96N﹣0.98N=0.98N；
由图示量筒可知，物体排开水的体积：
V=200ml﹣100ml=100ml=100cm3=1×10﹣4m3；
由G=mg和ρ=
可得，
物体排开的水重：
G排═m排g=ρ水V排g=1×103kg/m3×1×10﹣4m3×9.8N/kg=0.98N．
故记录的数据如下表格所示：
物重（N）
物体在水中弹簧秤的示数（N）
物体受到的浮力（N）
物体排开水的体积（cm3）
物体排开的水重（N）
1.96
0.98
0.98
100
0.98
【分析】物体在空气中静止时，物体的重力等于弹簧测力计的示数；物体浸入水中时，物体受到的浮力等于物体重力与弹簧测力计示数之差；物体排开水的体积等于两次量筒示数之差；结合密度的变形公式可以求出物体排开水的重力．
四、实验探究题
16.【答案】
（1）B、C、E
（2）空烧杯的质量，溢出的水和烧杯的总质量
（3）（m2﹣m1）g
（4）偏大
【解析】【解答】解：
（1）实验所必需的实验器材：
溢水杯，烧杯，托盘天平；
（2）①先用天平测出空烧杯的质量m1；②在溢水杯中盛满水，将烧杯放在溢水口的下方，用手指或细针将乒乓球刚好浸没到水中，用天平测出烧杯和溢出水的总质量m2，（3）用总质量减去空烧杯的质量即为排开水的质量，即m排=m2﹣m1；根据阿基米德原理可得，乒乓球刚好浸没到水中时受到的浮力：
F=G排=m排g=（m2﹣m1）g；（4）用手指或细针将乒乓球压入水中时，会使排开水的质量偏大，根据阿基米德原理可知，浮力的测量值偏大．故答案为：
（1）B、C、E；
（2）空烧杯的质量，溢出的水和烧杯的总质量；（3）（m2﹣m1）g；（4）偏大．
【分析】
（1）根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重力，即F浮=G排，实验中最关键的是能够想办法测出G排，根据给出的器材，最好的方法是测出排出水的质量，根据密度公式变形计算排出水的体积，然后利用阿基米德原理得出G排．
（2）实验评估：
将乒乓球压入水中，用手指或针会使测得排开水的体积或质量偏大，据此分析．
17.【答案】
（1）受到液体对它向上的浮力；浮力的大小
（2）排开液体的体积
（3）密度
（4）D；E
【解析】【解答】解：
（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体受到向上的浮力，A、B两图中测力计示数之差等于物体受到的浮力．
（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；（3）比较C、D两图能说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小与液体密度有关；（4）比较D、E两图能够说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
故答案为：
（1）受到液体对它向上的浮力；浮力的大小；
（2）排开液体的体积；（3）密度；（4）D；E．
【分析】
（1）通过观察两图中弹簧测力计的示数得出结论；
（2）、（3）、（4）运用控制变量法分析。
五、解答题
18.【答案】解：
F浮=ρ液gV排
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1×10﹣3米3
=9.8牛．
答：
小球受到的浮力为9.8牛．
【解析】【分析】知道小球排开水的体积，利用阿基米德原理求小球受到水的浮力．
六、综合题
19.【答案】
（1）解：
根据阿基米德原理可知，鸡蛋受到的浮力：
F浮=G排=0.5N
（2）解：
由F浮=ρ水gV排可知，鸡蛋排开水的体积：
V排=
=
=5×10﹣5m3，
由于鸡蛋浸没在纯水中，则鸡蛋的体积：
V=V排=5×10﹣5m3
（3）解：
因为鸡蛋悬浮在盐水中，所以，ρ盐水=ρ鸡蛋=
=
=1.1×103kg/m3
【解析】【分析】
（1）根据阿基米德原理，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋排开的水的重力；
（2）利用公式F浮=ρ液gV排，可求出鸡蛋的体积；（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度等于鸡蛋的密度，据此可求出盐水的密度．
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