9.2 阿基米德原理
考点一 探究阿基米德原理
1.某实验小组利用弹簧测力计、小物块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和物块的重力,其中物块的重力大小为
N。
(2)把物块浸没在盛满水的溢水杯中,物块受到的浮力大小为 N,物块排开水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力大小等于 。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将物块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力” (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
考点二 阿基米德原理的应用
2.阿基米德躺进盛满水的浴缸(可装3 000 N重的水)洗澡时,从浴缸里向外溢出了500 N的水,则他受到的浮力为 ( )
A.0 N B.500 N
C.2 500 N D.3 000 N
3.(2024·南宁期中)如图所示,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为3.6 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,测力计示数为 N,桶中水重为 N。
4.兰兰将一物块浸没在液体中时,物块受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N,其受到浮力的大小为 N。若该物块排开液体的体积为1.25×10-3 m3,则该液体的密度是 kg/m3。(g=10 N/kg)
5.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。潜水器总体积约为30 m3,当它在水下
5 000米时受到的浮力为 N,在继续下潜的过程中,所受浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
易错点:误认为排开的水一定全部溢出
6.某物体受到的重力为2 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出1 N的水,则它受到的浮力 ( )
A.一定是1 N B.可能是0.5 N
C.一定是2 N D.可能是1.5 N
纠错:只有把物体放入装满水的溢水杯中,物体排开水的重力才等于溢出水的重力。
7.(2024·广州期末)选取两个相同的烧杯放在水平桌面上,分别装满了相同的液体,把甲、乙两球轻轻放入两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列选项正确的是 ( )
A.甲球受到的浮力大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球和乙球所受浮力一样大
D.甲球排开液体的重力小于乙球排开液体的重力
8.(2023·南宁期末)如图所示,体积相同的A、B、C三个小球分别静止在液体中
(ρ水>ρ酒精),其中所受浮力的大小关系是 ( )
A.FA
A.重力不变,浮力不变
B.重力变小,浮力变小
C.重力不变,浮力变大
D.重力变小,浮力不变
10.兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(冲A+)
11. (多选)(2024·广西模拟)一个弹簧测力计下挂一实心圆柱,将圆柱从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱下降高度h变化关系的图象。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg,则下列说法中正确的是 ( )
A.圆柱的高度为4 cm
B.圆柱的重力为12 N
C.圆柱所受的最大浮力为8 N
D.圆柱的密度为3×103 kg/m3
【点思路】(1)根据图象可知重力和拉力,结合称重法(F浮=G-F拉)可求浮力。
(2)浸没时V物=V排,结合F浮=ρ水gV排可求物体的体积。
(3)根据密度公式可求物体的密度。
(4)图中拉力发生变化是因为物体在逐渐浸入水中,故变化的拉力对应移动的距离为物体的高度。9.2 阿基米德原理
考点一 探究阿基米德原理
1.某实验小组利用弹簧测力计、小物块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和物块的重力,其中物块的重力大小为
3.8 N。
(2)把物块浸没在盛满水的溢水杯中,物块受到的浮力大小为 1.4 N,物块排开水所受的重力可由 A、D (填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力大小等于 物体排开的水所受的重力 。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 A 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将物块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受的重力” 偏小 (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 能 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
考点二 阿基米德原理的应用
2.阿基米德躺进盛满水的浴缸(可装3 000 N重的水)洗澡时,从浴缸里向外溢出了500 N的水,则他受到的浮力为 (B)
A.0 N B.500 N
C.2 500 N D.3 000 N
3.(2024·南宁期中)如图所示,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为3.6 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,测力计示数为 2.6 N,桶中水重为 1 N。
4.兰兰将一物块浸没在液体中时,物块受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N,其受到浮力的大小为 10 N。若该物块排开液体的体积为1.25×10-3 m3,则该液体的密度是 0.8×103 kg/m3。(g=10 N/kg)
5.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。潜水器总体积约为30 m3,当它在水下
5 000米时受到的浮力为 3×105 N,在继续下潜的过程中,所受浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”),海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
易错点:误认为排开的水一定全部溢出
6.某物体受到的重力为2 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出1 N的水,则它受到的浮力 (D)
A.一定是1 N B.可能是0.5 N
C.一定是2 N D.可能是1.5 N
纠错:只有把物体放入装满水的溢水杯中,物体排开水的重力才等于溢出水的重力。
7.(2024·广州期末)选取两个相同的烧杯放在水平桌面上,分别装满了相同的液体,把甲、乙两球轻轻放入两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列选项正确的是 (A)
A.甲球受到的浮力大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球和乙球所受浮力一样大
D.甲球排开液体的重力小于乙球排开液体的重力
8.(2023·南宁期末)如图所示,体积相同的A、B、C三个小球分别静止在液体中
(ρ水>ρ酒精),其中所受浮力的大小关系是 (D)
A.FA
A.重力不变,浮力不变
B.重力变小,浮力变小
C.重力不变,浮力变大
D.重力变小,浮力不变
10.兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在 零刻度线 位置。
(2)实验中所用物块的重力为 4 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 1 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相等 。
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与 液体密度(液体种类) 有关。换用酒精再次实验的目的是 寻找普遍规律 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(冲A+)
11. (多选)(2024·广西模拟)一个弹簧测力计下挂一实心圆柱,将圆柱从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱下降高度h变化关系的图象。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg,则下列说法中正确的是 (A、B、C)
A.圆柱的高度为4 cm
B.圆柱的重力为12 N
C.圆柱所受的最大浮力为8 N
D.圆柱的密度为3×103 kg/m3
【点思路】(1)根据图象可知重力和拉力,结合称重法(F浮=G-F拉)可求浮力。
(2)浸没时V物=V排,结合F浮=ρ水gV排可求物体的体积。
(3)根据密度公式可求物体的密度。
(4)图中拉力发生变化是因为物体在逐渐浸入水中,故变化的拉力对应移动的距离为物体的高度。
