第2节 阿基米德原理 同步练习题
1．把一个小球放入盛满某种液体的溢水杯中，小球沉在杯底，从杯中溢出100 g液体，则小球所受浮力(g取10 N/kg)( )
A．大于1 N B．小于1 N C．等于1 N D．无法判断
2．小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等器材进行实验，甲、乙、丙、丁是四个步骤的示意图，由甲、丙两图中弹簧测力计的读数可求出小石块受到的浮力为____N；由乙、丁两图中弹簧测力计的读数可求出小石块排开液体受到的重力为____N；比较物体受到的浮力和排开液体受到的重力，可得出结论_____________________________________________，这就是著名的阿基米德原理。以上探究中，不重复的操作顺序是__________。
3．体积为100 cm3的铝块(ρ铝＝2.7 g/cm3)，它的一半浸入水中，它受到的浮力是____N，它全部浸没在酒精中受到的浮力是____N。(ρ酒精＝0.8 g/cm3)
4．如图是某同学自制的水上自行车。她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶(每个水桶体积为0.02 m3)，并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进时，平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中，不计车轮和塑料片排开水的体积，则此时水上自行车受到的浮力约为________N。(g取10 N/kg)
5．美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。
(1)若整个装置的总体积为100 m3，空气的密度为1.29 kg/m3，则整个装置受到空气的浮力为____________N。(g取10 N/kg)
(2)乔纳森为了降落，剪断了几个气球的绳子，则整个装置所受的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”)，乔纳森_______________(填“先上升后下降”或“立即下降”)。
6．如图是一项民族传统体育项目“独竹漂”的表演场景。若表演者脚下的楠竹的质量为12 kg，此时排开水的体积为0.06 m3，则楠竹受到的浮力为______N，运动员和手中细竹竿共重_______N。(g取10 N/kg)
7．一金属块在空气中受到的重力为39 N，把它全部浸没在水中称时(金属块未接触底面)，弹簧测力计示数为34 N。求：(g取10 N/kg)
(1)该金属块受到水对它的浮力。
(2)该金属块的体积。
(3)该金属块的密度。
8．将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的浸入水中并静止时，弹簧测力计的示数为18 N，当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变为( )
A．18 N B．16 N C．14 N D．10 N
9．如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm，体积为80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是( )
A．0 B．0.3 N C．0.5 N D．0.8 N
10．将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有72 g的水溢出。再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64 g的酒精溢出，则A在水中静止时受到的浮力为_______N。A的体积是____cm3。(酒精的密度是0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
11．如图1所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1)_______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮＝____N。_______两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)如图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。分析图象可得：当物块没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数_______(填“变大”“变小”或“不变”)；当h＝4 cm时，圆柱体物块所受的浮力为____N；浸没后，h继续增大时，弹簧测力计示数为____N；该圆柱体物块的高度是____cm。
12．如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4 N。当水位上升时，A放线；水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5 cm，排开水的体积也始终为500 cm3(不计线重和摩擦)。当航标灯静止时，g取10 N/kg。求：
(1)航标灯底部受到水的压强是____Pa。
(2)航标灯排开水的质量为____kg，受到的浮力是____N。
(3)细线对航标灯的拉力为多大？
13．泸州沱江二桥复线桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，如图甲所示，一密度为3×103 kg/m3的密闭正方体构件被钢绳缓慢竖直吊入江水中，在匀速沉入江水的过程中，构件下表面到江面的距离h逐渐增大，正方体构件所受浮力F随h的变化如图乙所示，下列判断正确的是(g取10 N/kg，江水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3)( )
A．当h＝1 m时，构件恰好浸没在江水中
B．当h＝2 m时，构件所受的浮力大小为2.4×105 N
C．当h＝3 m时，构件底部受到江水的压强大小为2.0×104 Pa
D．当h＝4 m时，构件受到钢绳的拉力大小为1.6×105 N
答案：
1. C
2. 0.5 0.5 浮力大小等于物体排开液体所受到的重力 乙甲丙丁
3. 0.5 2.8
4. 800
5. (1) 1290 (2) 变小 先上升后下降
6. 600 480
7. 解：(1)F浮＝G－F＝39 N－34 N＝5 N (2)F浮＝G排＝ρ水V排g，V排＝＝＝5×10－4 m3，V物＝V排＝5×10－4 m3 (3)G＝mg＝ρ物V物g，ρ物＝＝＝7.8×103 kg/m3
8. D
9. B
10. 0.72 80
11. （1）B、D 1.2 A、E
(2) 变小 0.8 3 6
12. 解：(1)航标灯底部受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa
(2)由ρ＝可得，排开水的质量：m排＝ρV排＝1.0×103 kg/m3×500×10－6 m3＝0.5 kg，由阿基米德原理可知，受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N
(3)航标灯静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和绳子的拉力，由力的平衡条件可得，细线对航标灯的拉力：F＝F浮－G＝5 N－4 N＝1 N
13. D
