最新人教版八年级物理下册课时102 阿基米德原理同步检测 附答案解析.docx

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最新人教版八年级物理下册课时102阿基米德原理同步检测附答案解析

第十章浮力

第2节阿基米德原理

一．填空题（共5小题）

1．2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜（如图所示）。

潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），受到的浮力

　　（选填“变大”、“不变”或“变小”），潜水器下表面受到的压强　　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【解析】

（1）潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。

（2）由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p＝ρgh可知，潜水器受到的压强增大。

故答案为：

不变；变大。

2．将质量为1Kg冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将　　，液体对容器底部的压力变化　　N。

【解析】

（1）由于冰块漂浮在水面上，所以，F浮＝G冰＝m冰g；

即：

ρ盐水gV排＝m冰g，

则V排＝

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m水＝m冰，即：

ρ水V水＝m冰，

则V水＝

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

已知ρ盐水＞ρ水，则比较①②可得：

V水＞V排，

所以，若冰完全熔化，杯中液面上升。

（2）由于容器是柱状容器，则液体对容器底部的压力等于盐水和冰的总重力；当冰完全熔化后，由于水的与冰的质量相等，则盐水和水的总重力与盐水和冰的总重力相等，所以液体对容器底部的压力变化为0。

故答案为：

上升；0。

3．如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为　　N，石块静止时，测力计示数为　　N．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

【解析】

（1）石块缓慢浸没在水中，V排＝V＝100cm3＝1×10﹣4m3，

石块受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，

根据阿基米德原理知，桶中水重（排开水的重）：

G排＝F浮＝1N。

（2）石块静止时，测力计示数：

F＝G﹣F浮＝4N﹣1N＝3N。

故答案为：

1；3。

4．将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中（无水溢出），冰块静止时露出水面的体积V露＝　　V，当冰块完全熔化后（总质量不变）容器中的水面将　　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

【解析】由题意可知冰浮在水面上，则F浮＝G冰，

由阿基米德原理和重力公式可得：

ρ水gV排＝ρ冰gV，

则V排＝

＝

×V＝

V，

所以露出水面的体积：

V露＝V﹣V排＝V﹣

V＝

V；

当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即ρ水V冰化水＝ρ冰V，

所以V冰化水＝

＝

V，即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同，故液面高度不变。

故答案为：

；不变。

5．如图甲，一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。

将铝块缓慢浸入液体，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙。

则铝块浸没时所受的浮力为　　N，液体的密度为

　　kg/m3（g＝10N/kg，ρ铝＝2.7×103kg/m3）。

【解析】

（1）m＝270g＝0.27kg，

G＝mg＝0.27kg×10N/kg＝2.7N，

F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.5N＝1.2N，

（2）铝块浸没液体时：

V排＝V＝

＝

＝10﹣4m3

受到液体的浮力：

F浮＝ρ液gV排

1.2N＝ρ液10N/kg×10﹣4m3

解得：

ρ液＝1.2×103kg/m3

故答案为：

1.2；1.2×103。

二．选择题（共8小题）

6．潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。

某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）（　　）

A．浮力逐渐变大，压强不变

B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大

C．浮力不变，压强逐渐变大

D．浮力逐渐变小，压强逐渐变大

【解析】他在水面下不断下潜的过程中，海水的密度ρ海水不变，

由于排开海水的体积不变，根据F浮＝ρ海水V排g可知，他受到的浮力不变，故ABD错误；

由于所处的深度逐渐变大，根据p＝ρ海水gh可知，他受到的海水的压强逐渐变大，故C正确；

故选：

C。

7．一个质量为60g、体积为100cm3的物体放入酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）中，物体静止时，物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为（　　）

A．3：

4B．3：

5C．1：

2D．2：

3

【解析】物体的密度ρ＝

＝

＝0.6g/cm3＝0.6×103kg/m3＜0.8×103kg/m3，

若把该物体放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中后，物体静止时处于漂浮状态，则F浮＝G，

即：

ρ酒精gV排＝ρ物gV物，

则

＝

＝

＝

；

故选：

A。

8．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg）。

下列说法错误的是（　　）

A．正方体受到的浮力为8N

B．液体的密度为0.8×103kg/m3

C．正方体上表面到液面的距离h＝5cm

D．液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa

【解析】A．由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F浮＝F2﹣F1＝13N﹣5N＝8N，故A正确；

B．物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，

则V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，

由F浮＝ρgV排可得，液体的密度ρ＝

＝

＝0.8×103kg/m3，故B正确；

CD．正方体下表面的面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝1×10﹣2m2，

液体对物体下表面的压强：

p＝

＝

＝1.3×103Pa，故D正确；

由p＝ρgh可得，正方体下表面到液面的距离：

h下＝

＝

＝0.1625m＝16.25cm，

则正方体上表面到液面的距离：

h＝h下﹣L＝16.25cm﹣10cm＝6.25cm，故C错误。

故选：

C。

9．体积相同的铝球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是（　　）

A．铝球受到的浮力最大B．木块受到的浮力最大

C．铜块受到的浮力最大D．他们受到的浮力一样大

【解析】由图可知，铝球、铜块和木块均浸没在同种液体中，

因物体浸没时排开液体的体积相等，

所以，体积相同的铝球、铜块和木块排开液体的体积相等，

由F浮＝G排＝ρ液gV排可知，它们受到的浮力一样大。

故选：

D。

10．两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，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

【解析】根据阿基米德原理可知：

F浮甲＝G甲排，F浮乙＝G乙排，

已知甲、乙排开液体的重力相等，所以F浮甲＝F浮乙。

故选：

C。

11．一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

【解析】未接触水面时，拉力等于物体的重力，弹簧测力计示数不变；当物体下表面浸在液体中越深，物体排开水的体积不同，测力计的示数也不同，排开水的体积增大时，测力计的示数也小，完全浸没后弹簧测力计示数不变，由数学知识可得应为A图象。

故选：

A。

12．水平桌面上的烧杯内装满水，轻轻放入一小球后，从烧杯中溢出100g水，下列判断正确的是（　　）

A．小球所受的浮力等于1N

B．水对烧杯底的压强增大

C．小球的质量可能小于100g

D．小球的体积一定等于100cm3

【解答】解：

A、因为水平桌面上的烧杯内装满水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，根据阿基米德原理：

F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N，故A正确；

B、由于烧杯内装满水，放入小球后水深不变，对容器底的压强不变，故B错误。

C、如果小球漂浮在水面上或悬浮在水中时，F浮＝G球，所以m球＝m排＝100g，如果小球下沉在水中时，F浮＝＜G球，所以m球＞m排＝100g，所以，小球的质量不可能小于100g，故C错误；

D、由于烧杯内装满水，则：

如果小球漂浮在水面上，V球＞V排＝

＝

＝100cm3。

如果小球处于浸没状态：

V球＝V排＝

＝

＝100cm3，故D错误。

故选：

A。

13．如图所示，完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体，B容器的液面高于A容器液面。

将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中，静止后受的浮力分别是F1、F2，下列判断正确的是（　　）

A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2

C．F1不可能大于F2D．F1不可能小于F2

【解析】由题知，两个圆柱形容器相同，底面积相同，液体深度h甲＜h乙，由V＝Sh可知，液体的体积V甲＜V乙，

已知m甲＝m乙，由ρ＝

可知，两液体的密度关系：

ρ甲＞ρ乙；

由于小球的密度未知，则：

①若ρ球≥ρ甲，则小球在甲乙液体中处于下沉，处于浸没状态，排开甲乙液体的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排可知：

F1＞F2；

②若ρ甲＞ρ球≥ρ乙，则小球在甲液体中漂浮，在乙液体中下沉，则F1＝G，F2≤G，则F1≥F2；

③若ρ乙＞ρ球，则小球在甲乙液体中都出处于漂浮状态，则F1＝G，F2＝G，则F1＝F2；

由此分析可知：

F1≥F2，F1不可能小于F2。

故选：

D。

三．实验探究题（共2小题）

14．如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；

②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；

③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；

④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2（图丁）；

⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。

回答下列问题：

（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝　　，被排开的水所受的重力G排＝　　。

（用上述测得量的符号表示）

（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：

（a）　　；

（b）　　。

（3）物体没有完全浸没在水中，　　（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。

【解析】

（1）根据称重法测浮力：

物体浸没在水中，受到水的浮力：

F浮＝G﹣F；

被排开的水所受的重力：

G排＝G1﹣G2；

（2）实验产生误差的原因：

（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；

（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。

（3）物体没有完全浸没在水中，按照上面的方法，能用实验验证阿基米德原理。

故答案为：

（1）G﹣F；G1﹣G2；

（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；

（3）能。

15．下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下面的填空。

（1）实验中的所用圆柱体的重力为　　N。

（2）在情景图B中存在的错误是　　。

（3）纠正错误后，继续实验，在情景C中，圆柱受到的力F＝　　N

（4）圆柱体排开的水所受的重力G排＝　　N。

（5）实验结果表明：

浸在水中的物体受到的力　　物体排开水所受到的重力。

（选填“大于”、“等于”或“小于”）

【解析】

（1）由图B可知，实验中的所用圆柱体的重力为4N；

（2）圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积，所以，在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水，应改为在溢水杯中装满水；

（3）由图C可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F＝3N，

则圆柱受到的浮力：

F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；

（4）由图D可知，小桶和水的总重力G总＝2N；由图A可知，空小桶的重力G桶＝1N，

则圆柱体排开水所受的重力：

G排＝G总﹣G桶＝2N﹣1N＝1N；

（5）由（3）（4）可知，浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。

故答案为：

（1）4；

（2）溢水杯未注满水；（3）1；（4）1；（5）等于。

四．计算题（共2小题）

16．2018年5月13日，中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头，开始海试。

（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）请问：

（1）航母001A设计排水量6.7×104t，那么它满载时受到的浮力是多少？

（2）海面下8m处的压强是多少？

（3）一位体重为600N的歼15舰载机飞行员，每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？

【解析】

（1）根据阿基米德原理可得，该航母满载时受到的浮力：

F浮＝G排＝m排g＝6.7×104×103kg×10N/kg＝6.7×108N；

（2）海面下8m处的压强：

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m＝8×104Pa；

（3）飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，

所以飞行员双脚站立的受力面积：

S＝2×200×10﹣4m2＝4×10﹣2m2，

飞行员站立在水平甲板上，对甲板的压力F＝G，

站立时对甲板的压强：

p＝

＝

＝

＝1.5×104Pa；

答：

（1）满载时受到的浮力是6.7×108N；

（2）海面下8m处的压强是8×104Pa；

（3）双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。

17．将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N．将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

求：

（1）物块受到的浮力；

（2）物块浸在水中的体积。

【解析】

（1）由称重法可得物块受到的浮力：

F浮＝F1﹣F2＝2.6N﹣1.8N＝0.8N；

（2）由F浮＝ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积：

V排＝

＝

＝8×10﹣5m3。

答：

（1）物块受到的浮力为0.8N；

（2）物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。