2阿基米德原理
第2课时 阿基米德原理的应用
基础过关
1.在装满水的容器中,放入一质量为30 g的实心物块,从容器中溢出20 g水,则该物块在水中受到的浮力为(g取10 N/kg) ( )
A. 0.1 N B. 0.2 N C. 0.3 N D. 0.5 N
2.如图所示的是我国自主研制的远洋轮船,它满载时排开水的体积为 4×104 m3,则它满载时受到的浮力为___________N。(g取10 N/kg)
3.弹簧测力计下悬挂一个重为0.5 N的空桶,将物体浸没到装满水的容器中,将溢出的水收集在空桶中,此时弹簧测力计的示数是5 N,则物体排开水的重力为___________N,物体受到的浮力是___________N。
4.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5 N,浸没在水中称时重4.7 N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为______N,它排开的水的体积为___________m3,排开水的重力为___________N。
5.如图甲所示,一个底面积为10 cm2、质量为270 g的金属块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,金属块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将金属块缓慢浸入液体,液面足够高,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示,则金属块浸没时所受的浮力为__________N,液体的密度为__________kg/m3,金属块的密度为__________kg/m3。(g取10 N/kg)
能力突破
6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则在水中受到浮力最小的是 ( )
A.甲球
B.乙球
C.丙球
D.丁球
7.弹簧测力计上挂一重为10 N的物块,当物块体积的三分之一浸入水中时,弹簧测力计的示数为8 N。若将物块缓慢浸入水中且未碰到容器底部(容器中的水足够深),最终弹簧测力计的示数为 ( )
A.0 N B. 2 N C. 4 N D. 6 N
8.如图所示,若A物体压在B物体上,A物体露出水面的体积为V1;若将物体A用细绳挂在B物体下,B物体露出水面的体积为V2,则 ( )
A. V1>V2
B. V1=V2
C. V1
9.(多选)如图所示,一装有适量水的杯子放在水平桌面上,小球在绳子的拉力作用下浸没在水中,则下列说法正确的是 ( )
A.剪断绳子前,小球所受的浮力小于小球的重力
B.剪断绳子前,沿杯壁缓慢加水,小球受到绳子的拉力不变
C.剪断绳子后,待小球恢复静止,水对烧杯底部的压强变大
D.剪断绳子后,待小球恢复静止,小球所受的浮力比绳子剪断前变小
10.(多选)小明用如图甲所示的装置进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A是实心圆柱体,用弹簧测力计悬挂A缓慢浸入水中。他根据数据画出的弹簧测力计的示数F与A下表面浸入水中的深度h的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是(g取10 N/kg) ( )
A. A受到的重力为2 N
B. A下表面的面积是25 cm2
C. A的密度为2.0×103 kg/m3
D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
11.如图甲所示,圆柱体挂在弹簧测力计上且浸没在水中,在将圆柱体向上缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计的示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示。下列分析与计算正确的是(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)( )
A.圆柱体上升过程中受到的浮力不断变小
B. 0~10 cm过程中圆柱体排开水的体积为160 cm3
C.圆柱体的密度为5×103 kg/m3
D.圆柱体上升过程中,容器底部受到水的压强变化量Δp与上升的距离h成正比
12.水平桌面上有一质量为150 g、底面积为50 cm2的圆柱形平底溢水杯(不计厚度),杯底到溢水口的距离为8 cm,内盛350 g的水。将质量为180 g的圆柱形金属块挂在弹簧测力计下,缓慢投入水中,如图所示,当金属块浸没水中静止(金属块未接触溢水杯)时,弹簧测力计的示数为1.2 N。小桶收集到溢出水的重力为_________N,金属块的密度为
_________kg/m3。(g取10 N/kg)
13.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中静止(均未接触容器),弹簧测力计两次示数相差0.8 N,则金属块的体积为____m3,金属块在水中的浮力为_________N。(ρ水=1 g/cm3,ρ酒精=0.8 g/cm3,g取10 N/kg)
14.如图所示,将边长10 cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4 cm,g取10 N/kg,木块的密度是________kg/m3,使木块完全浸没需要向下_________N的力。
15.如图所示,一个底面积为 S=0.03 m2圆柱形容器,里面装入足量水。把体积为1.5×10-3 m3、密度为0.6×103 kg/m3的木块投入水中,当木块静止时,水深16 cm,且水未溢出杯外。(g取10 N/kg)求:
(1)木块的重力是多少
(2)水对容器底的压强是多少
参考答案
1、B
2、
3、4.5 4.5
4、0.3 0.3
5、1.2
6.D
7.C
8.B
9.BD
10.BC
11.C
12.0.6
13. 4
14. 4
15.（1）解：木块的重力G=mg=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1.5×10-3m3×10 N/kg=9 N。
（2）解：水对容器底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10 N/kg×16×10-2m=1.6×10Pa
