10.2 阿基米德原理 同步练习（含解析）

10.2 阿基米德原理 同步练习
一、单选题
1. 将重为的实心金属球轻轻放入盛满水的溢水杯中，若溢出的水，小球受到的浮力为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示，把锥体浸没在水中，当锥尖朝上和朝下时，锥体所受浮力( )
A. 锥尖朝上时大 B. 锥尖朝下时大 C. 一样大 D. 一样大，且等于零
3. 质量相等的实心铝球、铁球和铜球，分别浸没在水中，三只球受到的浮力已知( )
A. 铝球所受的浮力最大 B. 铁球所受的浮力最大
C. 铜球所受的浮力最大 D. 三只球所受的浮力一样大
4. 如图所示，当溢水杯盛满密度为的液体时，把实心物块放入杯中，物块漂浮，静止后溢出的液体质量为；当溢水杯盛满密度为的液体时，把同一物块放入杯中，物块沉底，静止后溢出的液体质量为则物块的密度为( )
A. B. C. D.
5. 把质量为的物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有水溢出，则其受到的浮力是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力大小正确是( )
A.
B.
C.
D.
7. 一铁块浸没于海水中时受到的浮力是，浸没在清水中时受到的浮力是，则与的关系是 ( )
A. B. C. D. 无法确定
8. 将、、三个体积相同的小球投入到某液体中，静止时所处的位置如图所示，则三球所受浮力大小关系是( )
A. 、、三球所受浮力相等
B. 、两球所受浮力相等，球所受浮力小于、球
C. 、两球所受浮力相等，球所受浮力小于、球
D. 球所受浮力大于球，球所受浮力大于球
二、填空题
9. 水杯中漂浮着一个木球，木球的体积为，露出水面的体积为总体积的，那么木球排开水的体积为 ，受到的浮力为 取
10. 边长是的正方体木块，漂浮在容器中的水面上，如果木块下底面受到的压力为，则木块受到的重力为________，木块浸入水中的深度为________。取
11. 将重为物体全部压入水中，物体排开的水重为，放开物体，物体将______选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”；待物体静止时所受浮力为______。
12. 如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为，下表面受到的压力为，则该物体受到的浮力大小为______；如将物体再下沉，则它受到的浮力大小为______。
13. 如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为、体积为的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为 ，石块静止时，测力计示数为 。
14. 某物质的质量与体积的关系如图所示，该物质的密度是______由该物质构成的体积为的实心物体，重力是______，把它放入密度为的水中，静止后受到的浮力大小是______
三、作图题
15. 如图甲所示，实心物体被绳子拉着浸没在水中，剪断绳子后该物体运动直至静止，请在图乙画出浮力随时间变化的大致图象。
四、实验探究题
16. 如图所示，图甲是“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。
圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力 。 两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
如图乙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随物块浸入深度变化的关系图像。
分析图像可得：当物块没有浸没之前，增大时，弹簧测力计示数 选填“变大”“变小”或“不变”。当时，物块所受的浮力为 ，浸没后，继续增大时，弹簧测力计示数为 ，该圆柱体物块的高度是 。
五、计算题
17. 将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数，如图所示，已知水的密度，取。
求：物块受到的浮力；
物块浸在水中的体积。
答案解析
1.【答案】
【解答】
根据阿基米德原理，浮力就等于它排开的水的重力，因此，小球所受到的浮力等于，故B正确，ACD错误。
2.【答案】
【解答】
由图知，把锥体浸没在水中，当锥尖朝上和朝下时排开水的体积是相等的，
，
锥体受到的浮力是相等的。
故选C。
3.【答案】
【解答】
由于实心铝球、铁球和铜球的质量相等，已知，根据公式可知铝的体积最大，浸没在水中时，铝球排开水的体积最大，根据可知，铝球受到的浮力最大；
故A正确，BCD错误。
故选A。
4.【答案】
【解答】
设物块的密度为，体积为，根据和可得物块的重力，
当溢水杯盛满密度为的液体时，把实心物块放入杯中，物块受到的浮力，
物块漂浮，则，即，
有：
当溢水杯盛满密度为的液体时，把同一物块放入杯中，物块受到的浮力，
物块沉底，则，即，
有：
将代入可得，；
故ABC不正确，D正确。
故选D。

5.【答案】
【解析】解：由阿基米德原理可得，物块在水中受到的浮力：
．
故选B．
6.【答案】
【解析】解：由图知，三个球排开水的体积：
，
由，可知，
三个球受到的浮力：
。
故选：。
7.【答案】
【解答】
铁块在海水中和水中都是浸没，则排开液体的体积相等，都等于铁块的体积；因海水的密度大于清水的密度，铁块的体积不变，所以根据可知，铁块在海水中受到的浮力大于在清水中受到的浮力，即故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】，
【解答】
解：因木块漂浮，所以，
由得
。
故答案分别为：；。

11.【答案】上浮
【解析】解：用手将物体全部压入水中时，已知物体排开的水重为，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为；
放手后，物体受到的浮力大于物体的自重，因此物体要上浮。
待物体静止时处于漂浮状态，所以所受浮力等于本身的重力，即为。
故答案为：上浮；。
12.【答案】
【解析】解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：
；
因长方体浸没时排开水的体积不变，
所以，由可知，物体再下沉后，受到的浮力仍为不变。
故答案为：；。
13.【答案】

【解析】石块缓慢浸没在水中，，石块受到的浮力：，根据阿基米德原理知，桶中水重排开水重。石块静止时，测力计示数：。
14.【答案】；；
【解答】
当物体的体积为时，物体的质量为，这种物质的密度；
，
当物体的体积为，物体的质量，
物体的重力；
物体的密度是，小于水的密度，所以物体在水中静止时漂浮，浮力等于重力，。
故答案为：；；。
15.【答案】解：根据图甲可知，物体受重力、拉力和浮力的作用，因此物体受到的浮力大于重力；
当剪断绳子后，物体只受到重力和浮力的作用，而浮力大于重力，根据物体浮沉条件可知，物体将上浮，在物体上表面露出水面之前，其排开水的体积不变，浮力大小不变，当物体上表面开始露出水面到物体静止漂浮在水面上时，物体排开水的体积逐渐变小，所受浮力不断变小，当物体再次静止时，浮力等于重力，如下图所示：

16.【答案】；
变小；；；
【解答】
圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力；
根据和两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系；
如图乙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随物块浸入深度变化的关系图像。分析图像可得：当物块没有浸没之前，增大时，物体排开水的体积变大，浮力变大，弹簧测力计示数就变小；
当时，弹簧测力计的示数是，物块所受的浮力；
浸没后，继续增大时，弹簧测力计示数不变为；
圆柱体下表面接触到水时，，圆柱体上表面接触到水时即圆柱体刚好浸没时，，所以该圆柱体物块的高度是。
17.【答案】解：
在空气中静止时，物块的重力等于弹簧测力计对它的拉力：；
由称重法可得物块受到的浮力：；
由可得，物块浸在水中的体积：。
答：物块受到的浮力为；物块浸在水中的体积为。

10.2 阿基米德原理 同步练习（含解析）