1、 - 1 - 9.2 阿基米德原理知能提升作业 (30 分钟 40 分 ) 一、选择题 (本大题共 4 小题，每小题 4分，共 16分 ) 1.甲、乙、丙、丁是四个形状、体积相同而材料不同的球体，它们在水中静止时的情况如图所示，其中所受浮力最小的是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 2.用钓鱼竿钓鱼时，鱼钩已经钩住了鱼，鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了，对钓鱼过程的下列几种解释错误的是 ( ) A.鱼离开水以后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变“重”了 B.鱼离开水以后，鱼的重力增大， 使人感觉鱼变“重”了 C.鱼离开水以后，钓鱼线 对钓鱼竿的拉力会增大 D.
2、鱼露出水面之前，受到的浮力不变 3.(2012大连中考 )如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力 F 与时间 t 的关系图像是 ( ) 4.(2012怀化中考 )“ 094 型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的 ( ) A.压强减小，浮力不变 B.压强和浮力都不变 C.压强减小，浮力减小 D.压强增大，浮力增大 二、填空题 (本大题共 2 小题，每空 1分，共 7分 ) 5.(2012上海中考 )体积为 2 10-3 m3的金属块浸没在水中，受到浮力的大
3、小 为 _，方向竖直向 _。距水面 0.1 米深处水的压强为 _。 - 2 - 6.如图所示，金属块所受的浮力为 _ N，金属块的质量是 _kg，金属块的体积是_m3，金属块的密度为 _。 (g 取 10 N/kg) 三、实验探究题 (9 分 ) 7.(2012重庆中考 )在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在表中。 液体种类 实验 序号 物体重力 G物 /N 弹簧测力计 示数 F/N
4、物体受到的 浮力 F 浮 /N 排开液体 体积 V 排 /cm3 水 水 = 1.0 g/cm3 1 2 1.5 50 2 1.0 1.0 100 3 0.5 1.5 150 酒精 酒精 = 0.8 g/cm3 4 2 1.6 0.4 50 5 1.2 0.8 100 6 0.8 1.2 150 (1)分析表中数据，实验所用物体的重力为 _N，第一次实验中物体所受的浮力 F 浮 =_N。 (2)分析比较实验序号 1、 2和 3(或 4、 5和 6)可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越_，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号 _可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，
5、液体的密度越大，浸在液体 中的物体受到的浮力越大。 (3)请你计算出第一次实验中物体排开的水受到的重力 G 排 =_N。通过比较每次实验中物体受到的- 3 - 浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证 _ _原理。 (4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是 _ (选填字母序号 )。 A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差 (5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越 _。于是他灵机一 动在弹簧测力计下挂一个重 1.5 N 的物块，如图甲所示。当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为 0.5 N
6、，他就在 0.5 N 处对应标上 1.0 g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的 _N 处对应 标上 0.8 g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。 四、计算题 (8 分 ) 8.(2012菏泽中考 )2011 年 7 月 26 日 6 时 12 分，我国首台自主设计、自主集成的、体积约为 50 m3的深海载人潜水器“蛟龙号”首次下 潜至 5 038.5 m，顺利完成本次 5 000 m 级海底试验主要任务，这就意味着“蛟龙号”可以到达全球超过 70%的海底，可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行勘查
7、，执行水下设备定点布放，海底电缆和管道检测等任务。“蛟龙号”下潜到 5 000 m 深处时， (已知海水的密度为 1.03 103 kg/m3， g=10 N/ kg)求： (1)潜水器受到的海水的压强； (2)潜水器所受的浮力。 答案解析 1.【解析】 选 A。浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，由于甲、乙、丙、丁四球体积相等且都浸在水中，从题图中可以看出甲浸入的体积最小， 即 V 排 最小，所以它受到的浮力最小。 - 4 - 2.【解析】 选 B。鱼在水中受到浮力，而离开水面后不再受水的浮力，使钓鱼线对钓鱼竿的拉力增大，人感觉鱼变“重”了，故 A、 C 对； 由 G=mg 可知，鱼
8、的重力不变，故 B 错；鱼露出水面前， V 排 不变，由 F浮= 水 gV 排 可知，所受的浮力不变，故 D 对。 3.【解析】 选 C。铁块对容器底的压力为 F=G F 浮 ，不断向容器中加水，铁块排开水的体积不断增大，铁块受到的 浮力越大，铁块对容器底的压力减小，容器底对铁块的支持力也在减小；当铁块浸没水中后， V排 不变，浮力不变，容器底对铁块的支持力也不变。故本题选 C。 4.【解析】 选 A。本题考查了液体内部的压强规律和阿基米德原理。液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关，密度越大、深度越大，压强就越大。浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。潜艇从深海中上浮而未露出水面的过程中
9、，深度减小，压强减小，排开的水的体积没有变化，浮力不变，故选 A。 5.【解析】 金属块受到的浮力： F 浮 = 水 gV 排 = 1.0 103 kg/m3 10 N/kg 2 10-3 m3=20 N， 浮力的方向竖直向上； 0.1 米深处的压强： p= 水 gh=1.0 103 kg/m3 10 N/kg 0.1 m=1.0 103 Pa。 答案： 20 N 上 1.0 103 Pa 6.【解析】 金属块所受的浮力为 2.2 N-2.0 N=0.2 N; 由题图可知金属块所受的重力是 2.2 N, 所以金属块的质量是 0.22 kg。 金属块的体积等于它排开水的体积， 即 V =V 水
10、=3m 0.02 kg1 000 kg / m 排水= 2 10-5 m3。 金属 块的密度 =53m 0.22 kgV 2 10 m =1.1 104 kg/m3。 答案： 0.2 0.22 2 10-5 1.1 104 kg/m3 7.【解析】 本题考查探究影响浮 力大小因素的实验。 (1)从表中的数据可以看出，物体的重力 G 物 =2 N,第一次实验时弹簧测力计的示数 F=1.5 N,则物体此时所受的浮力 F 浮 =G 物 -F=2 N-1.5 N=0.5 N。 (2)分析比较实验序号 1、 2和 3或 4、 5 和 6 都可以看出，当液体的种类相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力
11、就越大；分析比较 实验序号 1、 4或 2、 5 或 3、 6 可以看出，当排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力就越大。 (3)第一次实验中排开水的体积为 50 cm3 ，则 G 排 =m 排 g= 水 gV 排 =1.0 103 kg/m3 10 N/kg 5 10-5m3=0.5 N，可以看出 F 浮 =G 排 。计算比较其他实验序号的数据都可以得到这样的结果，因此，利用这些数据可以验证阿基米德原理。 (4)本实验中运用不同的液体进行了多次实验，目的是防止- 5 - 出现偶然性，使实验结论更具有普遍意义。 (5)同一物体浸没在密度较大的液体中受到的浮力也会较大，所以 弹簧测力
12、计的示数会变小；图乙的实验中， F 浮 =G 物 -F =1.5 N-0.5 N=1 N， 则有 V 物 =V 排 =33F 1 Ng 1 .0 1 0 k g / m 1 0 N / k g 浮水=1 10-4m3，当物体浸没在酒精中时，受浮力 F 浮 = 酒精 gV 排 =0.8 103 kg/m3 10 N/kg 1 10-4m3=0.8 N，此时弹簧测力计的示数 F= G 物 -F 浮 =1.5 N-0.8 N=0.7 N，则应该在弹簧测力计的 0.7 N 刻线处标记“ 0.8 g/cm3”字样。 答案： (1)2 0.5 (2)大 1、 4(或 2、 5 或 3、 6) (3)0.5 阿基米德 (4)A (5)小 0.7 8.【解析】 (1)潜水器受到的海水的压强 p= gh=1.03 103 kg/m3 10 N/kg 5 000 m=5.15 107 Pa (2)潜水器所受的浮力 F 浮 = gV 排 =1.03 103 kg/m3 10 N/kg 50 m3=5.15 105 N 答案 ： (1)5.15 107 Pa (2)5.15 105 N
