1、第2节阿基米德原理知能演练提升一、能力提升1.体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是()A.铅球受到的浮力最大B.木块受到的浮力最大C.铜块受到的浮力最大D.它们受到的浮力一样大2.(多选)某实验小组在探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则()A.F浮=F3-F1B.F浮=F4-F1C.F浮=F2-F3D.F浮=F2-F43.如图所示,用量筒和水测量小石头体积时,小石头在水里下沉的过程中,下列判断正确的是()A.水的密度变大B.水对小石头的压强不变C.小石头受到的浮力不变D
2、.量筒对桌面的压力变大4.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是()A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D.通过计算可知实验所用物块的密度为2103 kg/m35.体积为210-3 m3的金属块浸没在水中,受到浮力的大小为N,方向竖直向。距水面0.1 m深处水的压强为Pa。(g取10 N/kg)6.如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计示数是15 N,浸没在水中称时弹簧测力计示数是5 N,则此时物块受到水的浮力为N,物块的密度
3、为 kg/m3。(水的密度为1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)7.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球浸没在水中,此时两球所受浮力之比为,两弹簧测力计的示数之比为。二、探究创新8.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中。为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。(g取10 N/kg)液体种类实验序号物体重力G物/N弹簧测力计示数F/N物体受到的浮力
4、F浮/N排开液体体积V排/mL水(水=1.0 g/cm3)121.55021.01.010030.51.5150酒精(酒精=0.8 g/cm3)41.60.45051.20.810060.81.2150(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为N,第1次实验中物体所受的浮力F浮=N。(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越,浸在液体中的物体受到的浮力越大。分析比较实验序号可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。(3)请你计算出第1次实验中物体排开水受到的重力G排=N。通过比较每次实验中物体
5、受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证原理。(4)本实验在探究浮力的大小与哪些因素有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是(选填字母序号)。A.寻找普遍规律B.取平均值减小误差(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5 N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为0.5 N,他就在0.5 N处对应标上1.0 g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的N处对应标上0.8 g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液
6、体密度的密度秤。知能演练提升1.D解析由题图可知,铅球、铜块和木块均浸没在同种液体中,因物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积,所以体积相同的铅球、铜块和木块排开液体的体积相等,由F浮=G排=液gV排可知,它们受到的浮力一样大。2.BC解析由题图可知,F1等于空桶的重力,F2等于物体的重力,F3是物体浸没在液体中时的弹簧测力计的拉力,F4等于排出的水和空桶的总重力。根据称重法可知,F浮=F2-F3;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开水的重力,所以,F浮=F4-F1。由此分析可知选项B、C正确。3.C解析小石头在水里下沉的过程中,水的密度不变,故A错误;根据p=gh知,随着深度的增加,
7、水对小石头的压强在增大,故B错误;根据F浮=液gV排知小石头浸没后,排开水的体积不变,浮力不变,故C正确;桌面受到的压力大小等于量筒的重力和水对量筒的压力之和,因为水的深度不变,所以水对量筒的压力不变,故量筒对桌面的压力不变,故D错误。4.D解析由题图知,物块的重力G=2N,则物块的质量m=Gg=2N10N/kg=0.2kg;物块浸没水中后的浮力F浮=G-G=2N-1N=1N,所以物块的体积V=V排=F浮水g=1N1.0103kg/m310N/kg=110-4m3;物块的密度=mV=0.2kg110-4m3=2103kg/m3,故D正确。5.解析金属块受到的浮力F浮=水gV排=1.0103kg
8、/m310N/kg210-3m3=20N,浮力的方向竖直向上;0.1m深处的压强p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1.0103Pa。答案20上1.01036.解析本题考查对密度公式、重力公式、称重法测浮力的了解与掌握。物块所受浮力等于它排开液体所受的重力,等于物块在空气中的重力减去在液体中称量时测力计的示数。所以物块受到的浮力F浮=15N-5N=10N,根据浮力F浮=液gV排,求得物块排开液体的体积V排=F浮液g=10N1.0103kg/m310N/kg=1.010-3m3,此体积等于物块的体积,所以物块的密度=mV物=GgV排=1.5103kg/m3。答案101.510
9、37.答案52588.解析本题考查探究影响浮力大小因素的实验。(1)从表中的数据可以看出,物体的重力G物=2N,第1次实验时弹簧测力计的示数F=1.5N,则物体此时所受的浮力F浮=G物-F=2N-1.5N=0.5N。(2)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6都可以看出,当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力就越大;分析比较实验序号1、4或2、5或3、6可以看出,当排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力就越大。(3)第1次实验中排开水的体积为50mL,则G排=m排g=水V排g=1.0103kg/m3510-5m310N/kg=0.5N,可以看出F浮=G排。计算比较其
10、他实验序号的数据都可以得到这样的结果,因此,利用这些数据可以验证阿基米德原理。(4)本实验中运用不同的液体进行了多次实验,目的是防止出现偶然性,使实验结论更具有普遍意义。(5)同一物体浸没在密度较大的液体中受到的浮力也会较大,所以弹簧测力计的示数会变小。题图乙的实验中,F浮=G物-F=1.5N-0.5N=1N,则有V物=V排=F浮水g=1N1.0103kg/m310N/kg=110-4m3;当物体浸没在酒精中时,受浮力F浮=酒精gV排=0.8103kg/m310N/kg110-4m3=0.8N,此时弹簧测力计的示数F=G物-F浮=1.5N-0.8N=0.7N,则应该在弹簧测力计的0.7N刻线处标记“0.8g/cm3”字样。答案(1)20.5(2)大1、4或2、5或3、6(3)0.5阿基米德(4)A(5)小0.7
