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- 2022-09-08 发布
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阿基米德定律•课后练习单独用于检查学生对该定律的理解•中等难度(附解析)一、单选题(本大题共2小题,共4.0分)1.在弹赞测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数为|f,则该物体的密度是()A.0.6x103kg/m3B.1.0x103kg/m3C.2.5x103kg/m3D.1.67x103kg/m32.一个实心铁球和一个实心的铝球在空气屮用弹簧测力计称量时重力读数相等.将它们全部浸没在水中称,它们的示数()A.仍然相等B.铁球比铝球大C.铝球比铁球大D.无法判断二、多选题(本大题共1小题,共3.0分)3.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处•图乙是绳子拉力F随时间/变化的图象,取9=10N/Kg.根据图象信息,下列判断不正确的是(审A.该金属块重力的大小为34NB.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20NC.在耳至S时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大D.该金属块的密度是3.4x103Kg/m3三、计算题(本大题共5小题,共40・0分)4.将一边长是10厘米的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内•待木块静止时,从杯中溢出600克水,如图所示•求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的质量;(3)木块浸入水小的体积有多人.\n1.冲锋舟在抗洪救灾中发挥了重要作用,如图所示,冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6x104A/,假设每人的平均质量为60弦,请计算:(1)冲锋舟满载时所受的浮力;(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数.\n1.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为500cm2,里面装有深度为20cm的水;一个重力为2N的开口玻璃杯A,其底部与一个体积为50cm3重力为3.9N的实心铁块B用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯屮,最后A、B两物体在水屮处于静止,如图所示,此时玻璃杯A排开水的体积为640cm3.求:(1)没有放入玻璃杯和铁块吋水对容器底部的压强.(2)力、3两物体在水中静止时细线対铁块B的拉力.(3)若细线突然断开,A、B两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯4开口始终向上),水对容器底部的压强为多少?2.放在水平桌面上的量筒中盛有120cm3的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到170cm3处,弹簧测力计的示数为3.4/V.求:(1)金属块受到的浮力是多少?(2)金属块受到的重力是多少?(3)金属块的密谋为多少?3.为展示我国人民军队的高科技成果,我军研制出各种新武器、新装备•其中某型号的两栖步兵战车如图所示,战车质量为22/,履带着地总面积为4^2.3=WN/kg,p=1.0x103kg/m3>)(1)该战车在天安门长安街上接受检阅吋,对水平地面的压强为多少?(不计战车上\n人的质量)(1)该战车具有水上打击目标和运送的功能,在一次水上演习屮,战车排开水的体积为23m3,则战车受到水的浮力为多大?(2)在这次水上演习中,战车某处在受到水的压强为1.5xlO4Pa,则该处的深度为多少?\n答案和解析【答案】1.C2.B3.ACD4.解:(l)m#=600g=0.6kg.木块受到的浮力:F浮=G排=m拥:g=0.6kgxION/kg=6/V;(2)木块的体积:V木=(0.1?n)3=1x10_3m3,•••木块漂浮,0.6kg;木块的质量机・•・G木=尸浮=6/V,T/F浮V排S-=1X10阴/心10咖_6X10仃.G木_6N木g10N/kg(3)木块排开水的体积:答:(1)木块受到的浮力为6N;(2)木块的质量为0.6kg;(3)木块浸入水中的体积为6x10-4m3.5.解:⑴冲锋舟满载时所受的浮力:F浮=P*gV排=\x\2kg/m?x\0N/kgx1.5m3=1.5xIO4N;(2)当冲锋舟满载时F浮=&总=G自重+G人,为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人的重力:G人=F浮_G自重=1.5xIO4/V-0.6xIO4/V=9000/V;G总9000/V最多能承载的人数:ri=g二=zr=15人答:(1)冲锋舟满载吋所受的浮力是1.5xIO4N;(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数是15人.6.解:(l)px=pgh、=1.0x103kg/m3xION/kgx0.2m=2x103Pa;(2)•・•浸没F淨=pgV排'=pgVB=1.0x103kg/m3xlQN/kgx50x10_6m3=0.5/V,F拉=G—F浮=3.9N-0.5/V=3.4N,\n(3)U水=Sh、=500x10-4m2x0.2m=0.01m3,F浮人=pgV排2=1.0x103kg/m3xlON/kgx640x10~6m3=6.4N,\nG迸水=F存人+F浮-Ga-Gb=6.4N+0.5/V-2/V-3.9/V=1/V,G进水=PW进水=1.0x103kg/m3xION/kgxV进水,解得^=1.OX1O-W,7爪2=V水一V讲水=0.01m3一1.0x10"4m3=99x10"4m3,玻璃杯A最终漂浮,F浮a2=Ga+G进水=\N+2N=3N,F浮入2=PgV排3—1.0x103kg/m3xION/kgxY排解得卩挪3=3x10-4m3,h^2==0.205771,99xl0Ym3+3xl0一477^+50x10一F500xl0~4?n2p2=pgh2=1.0x103kg/m3xION/kgx0.205m=2.05x103Pa.答:(1)没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为2x103Pa;(2)力、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力为3.4N;(3)水对容器底部的压强为2.05x103Pa.4.解:(1)物块的体积等于它排开水的体积:V=V排=V?一£=170cm3一120cm3=50cm3=5xlO'W,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=P水gV排=1.0x103kg/m3xION/kgx5x10_5m3=0.5/V;(2)小金属受到的重力G=F^+Ff=0.5/V+3.4N=3.9N;(3)因为G=mg,所以金属块的质量m=1=益訂=0.39如金属块的密度:p=¥=5:駕沪=7・8x何他/亦;答:(1)金属块受到的浮力是0.5N;(2)金属块受到的重力是3.9N⑶金属块的密度7.8x103kg/m3.5.解:(1)该战车的重力:G=mg=22xW3kgx10N/kg=2.2x105/V,战车在水平地面上,战车对水平地面的压力:F=G=2.2x105/V,战车对水平地面的压强:p=-=2'2xlf7=5.5x104Pa;ls4m2(2)战车排开水的体积为23m3,战车受到水的浮力:F浮=pgV=1.0x103kg/m3x10N/kgx23m3=2.3x105/V;⑶由p=pgh可得,该处的深度:.1.5xlO4Pa_]5机1.0xl03kg/m310N/kg~'*\n答:(1)战车对水平地血的压强为5.5x104Pa;(2)战车受到水的浮力为2.3x105A/;(3)该处的深度为1.5m.【解析】1.解:由称量法可得,物体所受的浮力:F浮十32=|f;由阿基米德原理可得F浮=p*gv排,即:p水gv扌仝「-F••・物体排开水的体积:V"=亠一;旳P应物体浸没在水屮,则物体的体积:V=拓=匚刑p水g物体的质量:m=f;物体的密度:FFp=牛=%==|p次=2.5x103kg/m3故选C.(1)物体所受浮力等于物体在空气屮的重力减去物体在水屮时测力计的示数;(2)根据物体重求出物体的质量;(3)根据阿基米德原理公式求出物体的体积;(4)利用p=#求出物体的密度.本题考查物体所受浮力的计算和密度的计算,利用好称重法测浮力是本题的关键.1.解:因为实心铁球和实心的铝球在空气中用弹簧测力计称量时重力读数相等,铁的密度大于铝的密度,由P=等和G=mg可知,两球中铝球的体积大,将它们全部浸没在水中时,铝球排开的水多,受到的浮力大于铁球,也就是说它的示数减小得更多,从弹簧秤的示数上反映的结果就是铁球比铝球大.故选B.将球浸没入水中后,球会受到浮力的作用,此吋弹簧秤的示数,实际上是重力减去浮力的差,因此,分析出谁受到的浮力更大,就可以断定弹簧秤读数的大小.判断此题我们用到了密度的知识,这样可确定两球体积的大小•还用到了浮力的知识,根据阿基米德原理判断浮力的大小,进而确定弹簧秤示数的变化.2.解:A、当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为:G=F^=54N,故A错误;B、当金属块未露出液面时,即为图屮的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:\nF浮=G-F找=54N-34N=20N,故B正确;C、从图可知,绳子的拉力在5至。时间段内逐渐的变大,则由公式S可知,金屈块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小,故C错误;D、由F浮=P70减nJ知:金属块排开水的体积(金属块的体积):lxlO3kg/m3xlON/kg则由G=mg=pUg得:20N0.002m3,金属块的密度为:P金=土=o.oo2“X(w阳=2.7X10叹9/亦,故》错误.故选ACD.(1)分析绳子拉力随时间/变化的图象,当金屈块从水中一直竖直向上做匀速直线运动,但未露出液面,此时金属块排开水的体积不变,市阿基米德原理可知,此时的浮力不变,绳子的拉力也不变,即为图中的段.(2)当金属块完全露出液面,没有浸入水中吋,金属块不受浮力,此吋拉力等于重力,即为图屮的CD段,据此求出金属块重•来判断4是否符合题意.(3)当金属块未露出液面时,拉力等于重力减去浮力,据此求金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开水的体积(金属块的体积),知道金属块的重,利用重力公式求金属块的质量,最后利用密度公式求金属块的密度.来判断3、£>是否符合题意.(4)首先判断拉力的在5至0时间段内的变化,再利用公式尸淨=G-F应判断浮力的变化,来判断C是否符合题意.木题考查了重力、浮力、质量、密度的计算,以及阿基米德原理,关键是公式和公式变形的应用,难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、会用称重法计算出金属块受到的浮力.1.(1)知道溢出水(木块排开水)的体积,利用密度公式和重力公式求木块排开水的重力,再根据阿基米德原理求木块受到的浮力;(2)知道正方体的边长求出木块的体积;根据漂浮条件求出木块重,再利用重力公式求出木块的质量;(3)知道木块受到的浮力,利用阿基米徳原理求排开水的体积(浸入水中的体积.本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,虽难度不大,但知识点多、综合性强,有一定难度.2.(1)已知冲锋舟满载时排开水的体积,利用阿基米徳原理可求出所受的浮力.(2)漂浮时浮力等于重力,已知冲锋舟的重力和满载时所受的浮力,根据力的合成可求出能承载的人的重力,即可得能承载的人数.本题考查浮力的计算,再就是考查力的合成问题,是一道常见题.3.(1)根据p=pg/i可求得水对容器底部的压强;(2)力、B两物体在水屮静止时细线对铁块B的拉力等于其重力减去浮力;(3)先求出柱形容器内水的体积,根据F浮=pgV排2可求得玻璃杯4受到的浮力,然后求得G进水=F浮a+F浮一Ga—Gb,玻璃杯A最终漂浮,再利用饥=空仝竺求得b,最后利用卩9人求得水对容器底部的压强.木题考查了液体压强公式、阿基米德原理、压强公式的灵活应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积与白身的体积相等.\n1.(1)两次量筒中水的体积差即为金属的体积,也是排开水的体积,则由浮力公式可以求出物体受到的浮力.(2)根据称重法求出小金属受到的重力;(3)根据G=mg求出金属的质量,然后根据密度公式求出金属的密度.本题考查了浮力的计算和重力公式、密度公式的应用,计算过程要注意单位的换算,是一道较为简单的计算题.2.(1)知道战车质量可求得其重力;利用压强公式求战车对水平地面的压强;(2)由阿基米德原理计算战车受到水的浮力;(3)知道战车在某处受到水的压强,利用液体压强公式求所处的深度.本题考查了重力公式、固体压强公式、阿基米德原理和液体压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.