34阿基米德原理的应用、浮力大小的计算（教师版）.docx

初中物理自主招生讲练34阿基米原理的应用、浮力大小的计算一.阿基米德原理的应用（共35小题）1 .把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时（p酒精=08gcr）,从杯中溢出16g酒精，若将该金属块浸没在盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是（）A.一定是20gB.可能是16gC.一定是16gD.可能是24g答案与解析：（1）若原来盛满酒精，金属块在酒精中受到的浮力： ：金属块浸没在盛有酒精的杯中， 金属块的体积V=V持酒鞘=m排酒精P酒精 若将该金属块浸没在盛满水的杯中时。V扑水=V,，溢出水的质量m滋水m排水=P水V=P水X挂亘道_=1gcm'X20g。P酒精0.8gcm3（2）若原来盛满酒精的杯中没有盛满酒精，金属块的体积大于溢出酒精的体积； 将该金属块浸没在盛满水的杯子中，金属块排开水的体积等于金属块的体积， 金属块排开水的质量一定不是20g,应比20g还要大，可能为24g。故选：D。2.一个足够大的烧杯中盛有盐水，在放入冰块后，容器中的液面如图所示，当冰块完全熔化后（）A.液面高度不变B.液面降低C.液面升高D.无法确定答案与解析：（1）冰块漂浮在水面上，所以，Fif=G派，P盐水gV排=P冰gV冰，V拌=-_生P盐水（2）冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰=m水，P冰V冰=P水V水，V水P冰V冰P水(3) Vp藏水p水，.V水V扑,若冰完全熔化，杯中液面上升。故选：Co3 .潜水员从水下15m的地方上浮到距水面Im的地方，则潜水员所受的浮力和压强()A.压强和浮力都将变大B.压强和浮力都将变小C.压强减小，浮力不变D.压强不变，浮力变小答案与解析：根据阿基米德原理F浮=P液gV排：物体浸没在水中，无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变。液体压强公式P=P液gh表明了物体受到的压强只与液体的密度和深度有关，与其他因素无关，深度减小，所以压强变小。故选：Co4 .如图所示，在底面积是Sl的圆柱形容器中，注入深为h的水后，再把一横截面积为S2的金属圆柱体立于容器中，若圆柱体露出水面，容器中水不溢出。则下列说法中正确的A.水对容器底部的压力为FJR=P尔ghSB.水对容器底部的压强为P=P水gSh(SlS2)C.金属圆柱体所受的浮力为F浮=P水gS2h(Si-S2)D.水对容器底部的压力为F压=P水gSh(Si-S2)答案与解析：容器中水的体积=hXS,放入圆柱体后水深为Sih,sis2V1f=S2×hS1F浮=PgV排=PghS2S(Si-S2),，水对容器底部的压强为P=P水gSh(Si-S2),又放入圆柱体后，它受到的水的浮力，同时也会对底面产生相应的压强，水对容器底部的压力为F压=P水ghS+F浮，选项A、C、D均错误，只有选项B符合题意。故选：Bo5 .若给你一只弹簧秤、一杯水、细线和一个金属块，你能完成下列四种实验中的哪几种？测金属块的质量；测金属块浸没在水中的浮力；金属块的体积；测金属块的密度。A.B.C.©D.®®答案与解析：利用弹簧秤可以直接测出物体的重力，结合公式G=mg的变形公式m=gg可以求解金属块的质量m；把金属块用细线悬挂在弹簧秤上，将金属块完全浸没在杯内的水中，此时弹簧秤示数变小，根据弹簧秤的示数差可求金属块浸没在水中的浮力FP水作为已知条件，可测出金属块,F淳由阿基米德原理：F浮=P水gV“可得：Vj=P水g的体积V=V排；已测得金属块的质量为m,根据密度公式可得：P=典，则金属块的密度可得。V因此所给的四个条件都能用所给的实验器材测出，故选D。6 .如图所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)提升水中的物体，其输出功率始终为1500W.物体未露出水面前，以L5ms的速度被匀速提升，卷扬机对绳子的拉力为Fi,卷扬机对工作台的压力为N1.物体离开水面后，仍被匀速提升，卷扬机对绳子的拉力为F2,卷扬机对工作台的压力为N2已知Fl：F2=I:6,Ni：N2=I:2.g取10Nkg不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是A.卷扬机的质量为40OkgB.物体的密度为6.0Xl()3kgm3C.物体露出水面前受到的浮力为100OND.物体离开水面后的运动速度为9ms答案与解析：物体未露出水面前，VP=Fivi=Fi×1.5ms=1500W,AFi=100ON,卷扬机对绳子的拉力：Fl=G物-F浮=m物g-p水V持g=m勒g-p水Vg,卷扬机对工作台的压力：Nl=G机+F1；物体离开水面后，VFi：F2=l：6,Fi=100ON,F2=6000N,卷扬机对绳子的拉力：Fi=G物=m轲g,卷扬机对工作台的压力：Ni=G机+F2,A、VNi：N2=l：2,即：(G机+F)：(G机+F2)=1：2,(G机+1000N)：(G+6000N)=1：2,卷扬机重：G机=4000N,卷扬机的质量：m机=fjL=400ON=400kg,故A正确；g10NkgB、VFi：F2=l:6,即（m物g-p水V物g）：m4jjg=l:6,.1_p水V物g_11,m物g6物体的密度：P物=2p水=1.2Xl3kgm3,故B错；5C、物体露出水面前受到的浮力：F浮=F2-F=6000N-IOoON=5OOON,故C错；D、*/P=F2V2=6000N×V2=1500W,V2=.25ms,故D错。故选：Ao7.如图所示，装有石块的小船浮在水面上时，所受浮力为Fi,当把石块卸入水中后，小船所受浮力为F2,池底对石块的支持力为N,这时（）-AZ->¾<<-:A.石块所受的浮力为Fi-F2-NB.池底所受压力减小了NC.石块所受的重力大于Fi-F2N+F9D.船所排开水的体积减少了一R水答案与解析：AC、装有石块的小船浮在水面上时，所受浮力为Fi,由漂浮条件可知：Fi=G"Ga,当把石块卸入水中后，小船所受浮力为F2,则F2=Gfl0,所以G石=FI-F2,故C错误；石块静止在池底时受力平衡，所以F浮+N=G石，石块所受的浮力F浮=GYJ-N=Fi-F2-N,故A正确；B、由图可知，由图水池粗细均匀，所以池底受到的压力等于池中物体的总重力，石块投入水中前面，水、小船、石块的总重力不变，所以池底受到的压力不变，故B错误；D、由A知，石块放入水中后船受到的浮力减小，AF浮船=Fl-F2=G右，F1-F9由阿基米德原理可知船减小的排开水体积：AV井=_Z,P水g石块沉入中静止时，G石=F浮+N,则FlF2=F浮+N,所以N+F2=F1+F洋>F1-F2,故D错误。故选：Ao8 .一艘漂浮在小水池上的小船，一人进行如下操作时，能使池中水面升高的是（）A.将船上的铁块投入水中B,将水中的石块捞入船中C.从水面捞木块入船中D.将池中的水装一些入船中答案与解析：物体的重力为G,在水中排开水的体积为V排，捞到船上后漂浮在水面排开水的体积为V排'，铁块浸没在水中时，V扑=V=-,漂浮时G=F浮=P4<gV排'，所以V力I'=Pg-，由于P>P水，P水g则V拌'>vff,将船上的铁块投入水中，水面下降；同理石块浸没在水中时，V排=V=_G,漂浮时G=F浮=PgV抹'，所以Vtn'=Pg，由于p>p水，P水g则V/>Vll,将水中的石块捞入船中，水面上升；木块漂浮在水面上时和捞到船上后，所受浮力相同等于木块的重力，排开水的体积相等；水悬浮在水中时和捞到船上后，所受浮力相同等于水的重力，排开水的体积相等。水、木块放到船上后，水面高度不变。故选：Bo9 .如图所示，体积为IXIo-3n3,材料相同的两个金属体，分别连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部。甲图装置内是水，弹簧对球向上的弹力为79N,乙图装置内是某种液体，弹簧对球向上弹力为81N,则该种液体的密度为(g10NKg)()Iil圉A.7.9×IO3KgZm3B.8.1×103Kgm3C.0.8×103Kgm3D.0.2XlO3KgZm3答案与解析：小球受到重力、弹力以及浮力作用，而弹力大小等于重力与浮力的差；在水中时，小球的重力G=F浮水+F抻水=P水gV扑+F第水=100okgnX10NkgXlX103m3+79N=89N,在某种液体中，小球所受的浮力F泞液=G-F冲液=89N-81N=8N,所以液体的密度P=F浮逐=郎=0.8×103kgm3,.gV10Nkg×l×10m故选：Co10 .如图所示，B、C是体积均为IOCm3的实心铝块。当B浸没在水中时，木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铝块D替换C,使A在桌面上向右匀速运动，则D的质量应为(P令;=2.7gcn,铝块B始终在水中，水与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计)()A.17gB.IOgC.7gD.27g答案与解析：当木块A在水平桌面上向左匀速运动时，其受摩擦力水平向右。根据二力平衡条件：Gc=f+GB-F浮B、C是体积相同的实心铝块，所以GB=Gc所以f=F浮。当木块向右做匀速运动时，其受摩擦力水平向左。根据二力平衡条件：GD+f=GB-F浮Gd=Gb-F浮-f又因为f=F浮所以GD=GB-2F浮即mDg=ps；gV-2p水gVB则mD=p铝VB_2p>j<V=2.7gcm3×IOcm3-2×1gcm3×IOcm3=7g故选：Co11 .把三个体积（V）、形状都相同的实心长方体A、B、C放在同种液体中的情况如图所示，A有2/浸入，B有半浸入，C有工V浸入。若将它们露出液面的部分切去，再将33它们（下面的部分）放入此液体中，静止时哪个露出液面部分的体积最大（）B. B最大C. C最大D.无法确定答案与解析：物体漂浮时，F浮=G物,*P液gV排=PgV物，.V排P物.V物P液实心长方体的体积为V,如图所示时，VaIii=-V,Vb=Av,VC推=工V；323PA=VA排=2PB=VB排=1PC=VC排=1若将它们露出液面的部分切去，,物体和液体的密度不变，浸入液面的体积占总体积的比例也不变。Ja排2=Pa=2,v2=PB=IVC排2=PC=IVA排P液3VB排P液2VC排P液3Va排2=2XVA柞=2x2v=lv,3339Vbft2=A×VBrt=Axl.V=Av,2224Vc2=工XVC拌=工XLV=工V,3339YVa扑舞=VA环-VA排2=2V-Av=2v,399Vb11jk=Vbi-Vbt2=-V-Av=Av,244VC佛簿=VC排-VC排2=v-IV=2v，399工Vb排露Va排露=Ve抹露。所以再次露出液面部分的体积B的最大。故选：Bo12. 一个合金块在密度为Pl的液体中称时，弹簧秤的示数为Fi,在密度为p2的液体中称时，弹簧秤的示数为F2,则此合金块的