阿基米德原理知识点题库

如图甲所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物体A的运动速度大小V随时间t的变化情况如图乙所示。

（1）当t=7s时，物体A受到的摩擦力f的大小为 N，方向为。
（2）根据图乙有关信息，请用公式P=Fv，求F=10N时该力的功率。
（3）
如图丙所示，在A的两侧分别挂上柱状重物B、C，且C的一部分浸人水中。已知G_B=20N，G_c=50N，C的横截面积为30cm² ，长度足够，水够深。则当物体A不受摩擦力作用时，C的下底面受到的水的压强是多少?若物体A移动就会触发报警装置(图中未画出)，当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是多少?(g取10N／kg)

在探究“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”的活动中，同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后，萝卜上浮直至漂浮在水面上，如图所示。为了使漂浮的萝卜沉下去，小明将一根铁钉全部插入萝卜中，小华也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中，再次将萝卜浸没在水中松手，结果两只萝卜均沉入水底。从物体受力的角度来看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变力的大小，从而使浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)重力。从他们探究的方法来看， (填“小明”或“小华”)的方法更合理，理由是。

建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。宽.高分别是180m，35m，10m，总质量为6×10⁷kg（海水密度取1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）

（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F_浮=N
（2）在对密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强大小将，当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为kg，此时其下表面受到海水的压力等于N.
（3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请用浮力的知识来解释其原因。
答：

阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关。为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验。

（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的等步骤进行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度(选填“有关”或“无关”)。
（2）小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体所受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。你认为小刚的结论是的(选填“正确”、“错误”)，原因是：。

资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小科想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”――在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。

（1）纯牛奶是（选填“纯净物”或“混合物”）。
（2）分别将“浮标”浸入 A 和 B 两牛奶中，待静止后，筷子与液面相平的位置分别标记为 A 和 B，如图乙。比较标线 A 和 B 的上下位置，可知 A、B牛奶的密度为 ρ_Aρ_B ，由此可知 A、B 牛奶品质的优劣。

（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的等步骤进行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力(填“大于”“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度(填“有关”或“无关”)。
（2）小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体所受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。你认为小刚的结论是(填“正确”或“错误”)的，原因是：。

生活中，我们会发现同一物体如果受到力的情况不同，物体的运动轨迹也不相同。试分析下列情景中物体所受到的力与运动的关系：

（1）如图所示，沿水平方向抛出一个氢气球，且气球受到的浮力大于重力，它将沿曲线（用图中相关字母表示）运动。
（2）鱼雷是重要的海战武器，海水中要使鱼雷瞄准目标沿一定方向匀速直线运动，必须符合的受力条件是。如果该鱼雷质量为200千克，试计算它排开水的体积为多少？（假设ρ_海水=1×10³Kg/m³）

某立方体物块（ρ_物<ρ_水）放入圆柱形容器底部，如图甲所示。逐渐向容器内倒入水（水未溢出)，测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F_浮，并绘制了如图乙（实线）所示的图像。之后将物块取出，把水更换为酒精重复上述实验，绘制如图乙（虚线)所示的图像。（ρ_酒=0.8×10³kg/m³）

（1）在水中，h=12cm时，物块处于状态，物块重为N。
（2）请问物体的密度为多少?
（3）现要模拟打捞酒精中的物体，请作图：
①画出该物体在酒精h=12cm时的状态。

②画出到可以把该物体竖直向上拉到空中的简单机械示意图。

小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。

（1）将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲（如图甲）为牛；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当时，读出弹簧测力计示数下（如图乙）。比较发现下F甲=F乙小敏得出：浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
（2）图中两种状态时，金属块底部受到水的压强p甲P乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

如图为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。已知气球的体积为8m³ ，气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9kg，空气的密度为1.29 kg/ m³。g取10N/ kg，则系于地面拉住标语的细绳的拉力为（）

A . 103.2N B . 90N C . 13.2N D . 193.2N

在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中，铅笔静止时的情形如图所示，则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )

_x0000_i1031

A . F_甲<F_乙<F_丙， ρ_甲<ρ_乙<ρ_丙 B . F_甲>F_乙>F_丙， ρ_甲>ρ_乙>ρ_丙 C . F_甲＝F_乙＝F_丙， ρ_甲<ρ_乙<ρ_丙 D . F_甲＝F_乙＝F_丙， ρ_甲>ρ_乙>ρ_丙

2019年12月17日，首艘国产航母"山东舰"在海南入列。该航母的标准排水量为5万吨，满载排水量为6.5万吨。

（1）当航母从大连港进入黄海北部海域后，士兵们发现航母的吃水深度（即浸在水中的深度）减小了，请解释原因：。
（2）满载时航母所受的浮力是多大?
（3）航母上的工作人员在不同海域取样部分海水，并利用以下方法测量某次取得的海水的密度；一个圆柱形杯身的杯子（杯子厚度忽略不计），先在其中装水密封后，放在水平桌面上，如图甲所示；再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示，求图丙中海水的密度。

阅读了教材上“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定进行以下尝试：

（1）两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g，当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为N。
（2）小叶查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了图甲所示的 ρ﹣V图象，据图象可以找到关于A的一些信息。两人发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分。
（3）小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度，在测量出 A 的长度为 20cm 后，作出了如图乙所示的示意图。经过计算，他确定出水面位置应该在距A上表面 h＝cm 处，并作了标记。（ρ_水＝1.0×10³kg/m³）
（4）为验证结果，两人将 A 放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝（金属丝体积可忽略不计），制成了“密度计”B。小王提醒他，如果这样，B 的刻度应该与A不同。为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是B的。
（5）按照上述方法，两人在 B 上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，酒精对应的刻度值应该标注在水方（选填“上”或“下”）这样一个简易的密度计就制作成。

2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲)，正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机，若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1.03×10³千克/立方米)

（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为。
（2）当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米。 (结果保留一位小数)

如图所示，将一块橡皮泥放入水中，橡皮泥沉入水底（图甲），取出橡皮泥将其捏成船状，再将其放入水中，橡皮泥就可以漂浮在水面上（图乙），两次橡皮泥所受的重力 G_甲G_乙，两次排开水的体积 V_甲V_乙，两次受到的浮力F_甲F_乙（前三空均选填“>”“<”或“=”）。这个实验说明空心法可以浮力。

如图为探究阿基米德原理的实验装置图，请对实际步骤作出补充说明：

（1）甲步骤：向溢水杯中。
（2）乙步骤：在空气中先称出物体所受的重力G，然后将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数G′，两次示数之差(G-G′)是。
（3）丙步骤：两次弹簧测力计示数之差(F₁-F₂)测出的是。比较（2）（3）两次实验的结果，得出结论：浸在液体中的物体受到的浮力，浮力的大小物体排开的液体受到的重力。

如图1，一个边长为10厘米的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（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2所示，若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示，则图3描述拉力F随深度h变化的关系图象。（g=10N/kg）

（1）图3中的A点对应木块在水中的位置是处于状态？
（2）该木块的密度为多少？
（3）请在图4中作出在此过程中木块所受浮力F随水位h变化的大致图像。

室温条件下，水平桌面上放着一个有装有不饱和食盐水的大烧杯，现将用不同材料制成，体积相同的甲，乙两个球同时放入食盐水中，静止后的状态如图所示。

（1）甲、乙两个球受到的F_甲F_乙(填“>、=、<”)
（2）往水槽中再加些食盐充分溶解后，两球受到的浮力。

A . 甲、乙都增大 B . 甲、乙都不变 C . 甲不变、乙增大 D . 甲增大、乙不变

图甲是修建码头时用钢缆绳拉着体积为2m³实心长方体A沿竖直方向匀速下降时的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉方下随时间t变化的图象(取水的密度为ρ=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg) 。求：

（1）长方体A的质量是多少千克？
（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力。
（3）长方体A的密度是多少？，

甲图是某个小球下落时的频闪照片；乙图是用打气筒不断向广口瓶中打气，直至瓶塞跳起；丙图是研究影响蒸发快慢的因素的场景之一；丁图是海豚正在吐气泡，气泡在上升过程中越来越大。则下列说法不正确的是（）

A . 甲图中小球下落时重力势能全部转化为动能 B . 乙图中瓶塞跳起时，瓶内气体一部分内能转化为瓶塞的机械能 C . 丙图是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的 D . 丁图中气泡上升时（未露出水面前）气泡受到的浮力逐渐增大

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