50阿基米德原理.docx

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50阿基米德原理

初中物理2015各地亮题（50）——阿基米德原理

1、同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中．

（1）第四种液体（酱油）和小桶的总重如图所示，请你将它填在上表的空格处．

（2）通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．在如图所示的

图像中能正确反映这一规律的图像是_______．

（3）若可乐的密度为1.2g／cm3，试根据表格的数据计算小桶的重力．

答案

（1）3.2 

（2）C　（3）1.8N新课  标 第 一网

解析

（1）第四种液体（酱油）和小桶的总重3.2N。

（2）通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是C．若可乐的密度为1.2g／cm3，根据表格的数据计算小桶的重力是1.8N。

2、图所示是有关浮力的小实验：

（1）在薄塑料袋中装满水并扎紧．用弹簧测力计将它提起后静止．由图23（a）可知水袋所受重力的大小_____________N；将水袋慢慢浸入水的过程中（不碰容器壁），弹簧测力计的示数会渐渐变___________，说明水袋受的浮力渐渐变_______________；当水袋全部浸没水中时（不碰容器底），弹簧测力计的示数为_____________N，此时水袋所受浮力的大小为__________N。

（2）结合实验进行推理，说明阿基米德原理的正确性：

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

（3）该实验能否全面说明阿基米德原理？

为什么？

___________________________________________________

_________________

答案

（1）4.6  小   大  0   4.6

（2）实验表明：

弹簧测力计的示数减小了4.6N，说明袋中的水受到的浮力大小为4.6N；当水袋完全浸入水中时，它排开的水的体积与袋中水的体积相等，所以它排开的水的重力也是4.6N。

所以说“浸在水中的物体受到的浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”，即阿基米德原理是正确的。

（3）不能。

因为阿基米德原理对气体也适用，而此实验不足以说明“浸在气体中的物体受到的浮力等于它排开气体的重力。

”

3、如图所示，石

块的质量为______g，在乙图中石块受到的浮力为_____N，石块的体积为______cm3，密度为________g/cm3，如果按图乙甲的顺序测量石块的密度，结果会________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（g取10

N/kg）

答案54  0.2  0.34   20  2.7  偏小

4、用手把一乒乓球按在水底，放手后，球会上浮，在球上浮到未露出水面之前的过程中，乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是（忽略乒乓球体积变化）（  ）

答案A

5、在下图“验证阿基米德原理”的实验中，实验目的是研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它 （5） 所受重力之间的关系。

实验过程及记录的数据用图中字母表示，其中物体受到的 （6） 大小等于弹簧测力计示数F1，物体受到的 （7） 大小等于弹簧测力计两次示数差（F1－F2）。

若阿基米德原理成立，液体密度为ρ液，则（F1－F2）与（V2－V1）应满足的关系为 （8） （用字母表示）。

答案排开的液体；重力；浮力；F1－F2=ρ液g（V2－V1）

6、在“验证阿基米德原理”的实验中，各实验小组同学选用恰当的器材，分别用如图的实验方法测量了一些数据，并通过计算记录在表格中．

实验

序号

液体的密度（g/cm3）

物体浸入液体的体积（cm3）

浮力（N）

物体排开的液体所受重力（N）

1

1

20

0.2

0.196

2

1

40

0.4

0.392

3

1

60

0.6

0.588

4

1.5

20

0.3

0.294

5

1.5

40

0.6

0.588

6

1.5

60

0.9

0.882

（1）分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据，可得出的初步结论是　_________　．

（2）分析实验序号　_________　中的相关数据可得出的初步结论是：

当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大．

（3）甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小　_________　物体排开的液体所受重力．

（4）乙小组同学发现最后两列数据不相等，于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“0.196；0.392；0.588；0.294；0.588；0.882”，然后也得出了验证了阿基米德原理的结论．你认为乙小组的做法　_________　（选填“正确”或“错误”），理由：

　_________　．

答案 

（1）分析控制的变量和改变的量，得出浮力与排开液体体积的关系：

当液体的密度相同时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；

（2）根据表格中数据，找出排开液体体积相同的实验序号，并分析液体密度的变化和所受浮力大小的变化，得出浮力与液体密度的关系；

（3）根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；

（4）在实验时，一定注意实事求是，追求真理，不能随意改动实验数据．

解答：

解：

（1）实验序号1、2、3或4、5、6中的数据，液体的密度相同，浸入液体中的体积越大，浮力越大，且浸入液体中的体积增大为原来的几倍，受到的浮力也增大为原来的几倍，可知当液体的密度相同时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；

（2）实验序号1、4，或2、5，或3、6，排开液体的体积相同，液体的密度不同，且液体的密度越大，浮力越大，可得当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大；

（3）浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受重力；

（4）乙小组同学不遵循实验规则，随意修改数据，不实事求是，做法是错误的．

故答案为：

（1）同种液体，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；

（2）1、4（或2、5或3、6）；

（3）等于；

（4）错误；实验总是有误差的，要尊重实验数据，分析误差原因，不能随意修改数据．

7、同学们在学习“阿基米德原理”这节课上．仔细观察了老师所做的演示实验（如图所示）．课后复习时．物理兴趣小组的同学们，经过反复的思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧秤，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯，杯中加人红色的水，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台．

（1）实验中．同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧秤A的示数          ；弹簧秤B的示数          （选填“增大”、“减小”或“不变”）．比较弹簧秤A的示数变化量FA’和弹簧秤B的示数变化量FB’，它们的大小关系是FA′           FB′（迭填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题？

（请写出两条）

①_________________________________；

②___________________________________．

（3）对比前图、后图的两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？

（请写出两条）

①_______________________________；

②__________________________________．

答案

（1）      减小；增大；=；

（2）①弹簧秤使用前要调零；②待弹簧秤示数稳定后再读数；（3）①溢水杯中加红色水，增加可见度；

②能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小．

8、小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的（　　）

答案D　

9、在“阿基米德原理”一节的学习中，我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。

①如图17所示，一个边长为a的正方体物块浸没在密度为ρ液的液体中。

请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律，推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系。

________

②在“验证阿基米德原理”的实验中，使用图18所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。

为减少误差，要求“在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”，请写出达到该要求的操作要点_______________。

③图19为小王实验步骤的示意图，其中“步骤B”的目的是：

测出__________________。

若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式__________________时，则可以验证阿基米德原理。

答案①（3分）设物体上、下表面在液体中的深度分别为h上和h下，则有：

F浮＝F向上－F向下＝p向上S－p向下S

＝ρ液gh下a2－ρ液gh上a2＝ρ液g（h下

－h上）a2

＝ρ液ga3＝ρ液gV排＝G排

②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。

（1分）

③被测物块浸没在水中时所受的拉力（1分）；F1－F2＝F4－F3（1分）。

10、如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是（　　）

A.两者体积相等，水的质量较小

B.两者体积相等，水的质量较大

C.两者体积不相等，但是质量相等

D.两者体积不相等，质量也不相等

答案 A 解析：

由金属球缓慢浸没于盛满水的大烧杯中且沉到底部可知，，由阿基米德原理可知，所以，即。

11、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12kg，此时排开水的体积为0.06m3，则楠竹受到的浮力为_______N,表演者和手中细竹竿共重_________N。

（g取10N/kg）、、

答案楠竹受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N，楠竹的重力G楠=m楠g=12kg×10N/kg=120N，表演者和手中细竹竿共重G′=F浮-G楠=600N-120N=480N。

答案：

600      480

12、A、B是两个完全相同的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图13所示。

若它们所受的浮力大小分别为FA、FB、

FC，则FA　　　　　　　FB，FB　　　　　　　FC。

（选填“>”、“<”或“=”）

答案=  <

13、在探究浮力问题时，某同学做了如图23所示实验。

测量时弹簧测力计的示数分别是F

、F

、F

和F

。

其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是（）

A.F

>F

>F

>F

B.F

－F

=F

－F

C.F

+F

=F

+F

D.F

－F

=F

－F

答案 D

14、用手把一乒乓球按在水底，放手后，球会上浮，在球上浮到未露出水面之前的过程中，乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是（忽略乒乓球体积变化）：

答案A

15、质量相同的实心铝块，C为正方形，D为圆球体，B为梯形，A为长方体，如图10-2所示，且C的表面很光滑与容器底密闭接

触，在这四种情况下：

（  ）

A、A所受的浮力最大　　   B、B所受的浮力一定比A小

C、A所受的浮力最小       D、B、D浮力是一样大的

答案D

16、

（1）下图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中_____________两个步骤测出了浮力（选填代号即可）。

（2）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。

但实验过程中有一个步骤与上图不同，这个步骤是__________（选填代号即可）。

（3）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如下图所示的一系列实验。

实验中物体在盐水中受到的浮力为__________。

请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果：

探究的因素是：

________________________________。

选用的图是：

______________________.（填图中的序号）。

探究的结果是：

_________________________________________。

答案

（1）B和C   

（2）C（3）1.2N

探究的因素：

浮力的大小与物体排开液体体积的关系

选用的图：

①②③或①②④

探究的结果：

在同种液体中，物体排开的液体体积越大，受到的浮力越大或探究的因素：

浮力的大小与液体密度的关系

选用的图：

①③⑤或①④⑤

探究的结果：

同一物体浸没在不同液体中，液体密度越大，受到的浮力越大

或探究的因素：

浮力的大小与物体浸没深度的关系

选用的图：

①③④

探究的结果：

浸没在液体中的物体，受到的浮力大小与浸没深度无关

17、用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的。

如图（a）一立方体木块，下面用一段细线与之相连，细线另一端固定在在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）。

现向容器中慢慢加水，如图（b）所示。

若细线中的拉力用F表

示，容器中水的深度用h表示。

那么，在图中可以正确描述拉力F随随深度h的变化关系的图像是（）

答案C

18、将一边长为a的立方体铁块挂在弹簧测力计上，铁块下表面恰好与水面接触，如图3所示。

 在把铁块从图示位置缓慢下沉到下表面在水中的深度为2a的过程中，弹簧测力计的示数 F与铁块下表面在水中的深度h的关系图象是（）

答案B

19、小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度，请将下面实验步骤中的数据补充完整。

（g=10N/kg）

（1）如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力G=2.5N;

（2）将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，测力计的示数F=N;

   （3）根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V=m3;

   （4）根据密度公式算出该石灰石的密度ρ=kg/m3.

答案1.5 1.0x10-4  2.5x103

20、小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了研究，下图表示探究过程及有关数据。

（1）分析图B、C、D，说明浮力大小跟           有关。

（2）分析图      ，说明浮力大小跟液体密度有关。

（3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力是       N.

（4）小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：

步骤一：

将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中，橡皮泥团下沉至杯底。

步骤二：

将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。

（a）小明通过分析得出结论：

由于第一次橡皮泥团受到的浮力    （选填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗状”时受到的浮力，所以物体受到的浮力与其形状有关。

（b）同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误的原因是：

他只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制物体都要        。

答案

（1）物体浸入液面下的体积（或物体排开液体的体积） 

（2）DE   （3）2.4N

（4）.a小于  b V排相同（或完全浸没在水中）

21、学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动。

（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块，让它漂浮在水面上，如图所示，求木块受到的浮力。

（2）取来规格相同质量为50g的钩码若干，将钩码逐个放置在漂浮的木块上。

放多少个钩码时，木块刚好浸没在水中？

答案

（1）m=750g=0.75kg

因为木块漂浮，根据浮沉条件可得

             F浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N    ………3分

（2）V=1250cm3=1.25×10-3m3

       若木块全部浸没，则所受浮力为

       F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N        ……3分

       浮力增加了12.5N-7.5N=5N，这多出来的浮力由钩码的重力来平衡，故钩码的重力

G=5N，则m=G/g=5N/（10N/kg）=0.5kg=500g  ……………2分

500g/50g=10，所以需要10个钩码。

22、如图7所示：

在研究浮力的大小时，将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。

根据以上事实，下列猜想最符

合研究目的的是 （   ）

A.用力越大，物体排开水的体积越大   

B.液体密度越大，物体所受浮力越大

C.物体的体积越大，所受浮力越大     

D.物体排开水越多，所受浮力越大

答案D

23、某教师在“阿基米德

原理”教学过程中，做了如下演示实验．

（1）在弹簧下端挂上小筒和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示．

（2）溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示．

（3）把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示．乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到　　的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明　

答案浮力  物体受到浮力的大小等于

物体排开水所受的重力　

24、如图所示，物体浸没在水中时，所受到的浮力为         N；如果直接将该物体投入水中，该物体将               （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）；从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的              有关。

答案下沉种类

25、如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题。

（9分）

（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体                ，A、B两图中测力计示数之差等于                。

（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与   有关；

（3）比较C、D两图能说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小与   有关；

（4）比较D、E两图能够说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与               无关。

（5）另一小组想探究物体所受的浮力与物体排开液体所受重力的关系，请你写出需要增加的器材和简要的实验步骤：

增加的器材是            ，简要的步骤是：

答案受到向上的浮力   物体受到的浮力；

（2）排开液体的体积；

（3）液体的密度；（4）物体浸没在液体中的深度。

（5）溢水杯小烧杯 

简要步骤：

1.将溢水杯到满水，测出物体在空气中的重力G和小烧杯的重力G0；

2.然后将物体完全浸没在溢水杯中，将溢出的水全部接入小烧杯中，记下此时测力计的示数F，测出小烧杯和水的总的重力G1；

3.计算出物体所受的浮力F浮=G-F，和溢出的水的重力G水=G1-G0；

4.比较F浮和G水，得出相应的结论。

26、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：

① 可能跟物体浸入液体的深度有关；

② 可能跟物体的重力有关；

③ 可能跟物体的体积有关；

④ 可能跟物体浸入液体的体积有关；

⑤ 可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想，李明做了如图16所示的实验：

他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不

同位置，在这一实验中：

（1）铁块从位置1－2－3的过程中，弹簧测力计的示数    ，

说明铁块受到的浮力    ；从位置3－4的过程中，弹簧测力计的示数     ，说明铁块受到的浮力    。

（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过这一实验可以验证上述猜想     是正确的，猜想      是不正确的（填上面猜想的序号）。

答案

（1）减小   增大   不变  不变

（2）④  ①③

27、某教师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示实验．

（1）在弹簧下端挂上小筒和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示．

（2）溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示．

（3）把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示．乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到　  　的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明　       　．

答案由乙图可知，乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到了向上托的力，即金属块受到了浮力；

 丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力．

故答案为：

浮力；物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力．

28、小明帮爷爷浇菜园。

他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。

由此他猜想：

浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。

于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。

（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力               。

（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如右图所示。

（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

分析图象可知：

①曲线             （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱

   体所受浮力的变化情况。

②该金属圆柱体所受的重力为      N，金属圆柱体的密度为            kg/m3。

（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。

请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。

实验器材：

实验步骤：

答案

（1）越大

（2）①a   ②2.7     2.7×103

（3）器材：

金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线

步骤：

①用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下。

②将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示数F1。

③将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读