資源拓展卷2阿基米德原理

1、，其本身的質(zhì)量不變，根據(jù)G=mg可知,人的重力不變；人由淺水區(qū) ，根據(jù)阿基米德原理可知，人所受浮力會(huì)增大。）冒空A.F2-F3=F4-FiC.Fi = F2=F3=F4B.Fi-F4 = FnF3D.F4-Fi = F3-F2第2節(jié)阿基米德原理基礎(chǔ)闖關(guān)全練拓展訓(xùn)練，人由淺水區(qū)向深水區(qū)走去的過(guò)程中（）1. 夏天，學(xué)校組織同學(xué)們到海濱浴場(chǎng)游泳a. 人受到的重力逐漸增大b. 人受到的重力逐漸減小C. 人受到的浮力逐漸增大D. 人受到的浮力逐漸減小 答案 C人無(wú)論在淺水區(qū)還是深水區(qū)走向深水區(qū)時(shí)，由于人排開(kāi)水的體積變大2. 在“探究浮力的大小”的實(shí)驗(yàn)中，小樂(lè)做了如圖所示實(shí)驗(yàn)，由左向右四步實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力

2、計(jì)的示數(shù)Fi、F2、F3、F4之間的大小關(guān)系是（答案 A 由圖可知，物體受到的浮力F浮=F2-F3，物體排開(kāi)水的重力 G排=F4-Fi,因?yàn)镕浮=G排所以F2-F3=F4-Fi。3.如圖所示，為某校校園藝術(shù)節(jié)時(shí)氣球懸掛一幅豎標(biāo)的情景。已知?dú)馇虻捏w積為8 m3,氣球（含內(nèi)部所充3氣體）、標(biāo)語(yǔ)及細(xì)繩的總質(zhì)量為9 kg,空氣的密度為1.29 kg/m。g取10 N/kg,則氣球所受浮力為多大？答案 1O3.2 N解析 氣球所受浮力 F 浮=P gV=1.29kg/m3xiO N/kg >8 m3=103.2 N。4.一個(gè)體積為300 cm3的物體浮在水面上，它的-體積露岀水面，它受的浮力是多大

3、？答案 0.98 N6363解析 物體排開(kāi)水的體積為:V排=（1-）V物=- >300 >0- m =1OOX1O- m ,它受的浮力是:F浮=卩水gV排33-63=1X10 kg/m >.8 N/kg >00 >0 m =0.98 N。能力提升全練拓展訓(xùn)練1. 一個(gè)中學(xué)生在空氣中所受到的浮力最接近于（）A. 65 N B.6.5 N C.0.65 N D.0.065 N33答案 C 中學(xué)生的體積約為V=0.05 m ,空氣的密度P空氣=1.29 kg/m,排開(kāi)空氣的體積等于自身的體積，_33受到空氣的浮力：F浮=卩空氣gV=1.29 kg/m X10N/kg &

4、gt;0.05 m =0.645 N,與C選項(xiàng)最接近。2. 小明同學(xué)將一塊重4.2N的鐵塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，當(dāng)鐵塊三分之二浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì) 示數(shù)如圖所示，此時(shí)鐵塊所受浮力為N;當(dāng)鐵塊浸沒(méi)在水中后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變?yōu)镹。答案 0.43.6解析 據(jù)圖可知，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.8 N,故此時(shí)鐵塊所受的浮力是:F浮i=G-F拉1=4.2 N-3.8 N=0.4N（式）;當(dāng)鐵塊三分之二浸入液體時(shí),F浮1=卩水gxV物（式），當(dāng)鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)，所受浮力F浮2=卩水F 拉 2=G-F 浮2=4.2g>V物（式），聯(lián)立、式可求得:F浮2=0.6 N,則鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)N-

5、0.6 N=3.6 N。3. 如圖所示是小明同學(xué)驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖，已知彈簧測(cè)力計(jì)每一小格為1 N,請(qǐng)根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題：fibIIHoc（填寫(xiě)字母符號(hào)）兩個(gè)步驟是為了測(cè)量浮力的大小，由圖可知物體所受浮力為（1）圖中N。小明在實(shí)驗(yàn)操作中遺漏的一個(gè)步驟是：。（3）指岀小明在實(shí)驗(yàn)操作中的一處錯(cuò)誤：；由于這個(gè)錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的浮力F浮與溢岀水的重力G的大小關(guān)系為F浮G（選填“大于”、“小于”或“等于”（4）改正實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)漏之處后，小明順利完成實(shí)驗(yàn)，他對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了如下分析，其中錯(cuò)誤的是（選填“甲”、“乙”或?！氨奔?、在步驟C的操作中，如果只將石塊的一部分浸入水中

6、，也能得到正確的結(jié)論乙、在步驟C的操作中，如果石塊碰到容器底且對(duì)底部產(chǎn)生壓力，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響丙、實(shí)驗(yàn)前，沒(méi)掛重物時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的指針就指在0.2 N的位置,如果沒(méi)有調(diào)零就進(jìn)行了四次測(cè)量(均未超過(guò)量程),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響答案(1)A、C 1測(cè)量空桶的重力(3)沒(méi)有將溢水杯中的水倒?jié)M大于(4)丙解析(1)圖A測(cè)岀了石塊的重力，圖C測(cè)量的是石塊浸在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 ，石塊受到的浮力等 于重力減去石塊浸在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以圖中A、C兩個(gè)步驟是為了測(cè)量浮力的大小；已知 彈簧測(cè)力計(jì)每一小格為1 N,所以石塊受到的浮力為:F浮=4 N-3 N=1 N;(2)為了測(cè)量石塊排開(kāi)水的重力， 在小桶

7、接水前，應(yīng)先測(cè)岀空桶的重力，小明在實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了這一個(gè)步驟；(3)觀察圖B可知，溢水杯內(nèi) 的水沒(méi)有盛滿，也就是說(shuō)溢岀的水的重力 G小于石塊排開(kāi)水的重力，根據(jù)阿基米德原理可知，石塊所受浮力等于其排開(kāi)水的重力，所以,F浮>G。(4)在步驟C的操作中,將石塊的一部分浸入水中，排開(kāi)水的體積減小,受到的浮力也會(huì)減小，同樣可以探究浮力大小與排開(kāi)水所受重力的關(guān)系，故甲正確；如果石塊碰到容器底且對(duì)底部產(chǎn)生壓力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)減小，測(cè)量岀的浮力值會(huì)偏大，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，故 乙正確；實(shí)驗(yàn)前測(cè)力計(jì)未調(diào)零，示數(shù)為0.2 N,四次的測(cè)量結(jié)果均未超過(guò)量程，測(cè)量值都會(huì)增大0.2 N,由于F浮、G排均為測(cè)力計(jì)

8、兩次示數(shù)之差，故不會(huì)對(duì)F浮、G排的測(cè)量結(jié)果造成影響，即不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響， 故丙錯(cuò)誤。三年模擬全練拓展訓(xùn)練1. 在如圖所示盛水的容器中放入一個(gè)鐵塊。則鐵塊受到的浮力F與容器中溢岀的水的重力 G溢的關(guān)系是()A.F>G 溢C.F<G 溢答案AB. F=G 溢D.無(wú)法確定觀察圖示可知，燒杯內(nèi)的水沒(méi)有盛滿，也就是說(shuō)容器中溢岀的水的重力G溢一定小于鐵塊排開(kāi)水的重力，根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力等于其排開(kāi)水的重力，所以,F>G溢。2如圖所示，在容器中放一個(gè)上、下底面積均為10 cm2,高為5 cm,體積為80 cm3的均勻?qū)ΨQ石鼓，其下底面與容器底部完全緊密接觸，石鼓全部浸入

9、水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)( )23.柱=10 cm X5 cm=50 cm ,因其下底面與容器底部完全緊密接觸 ，上A.0 B.0.3 N C.0.5 N D.0.8 N答案 B 石鼓中心柱體的體積為 V表面與水面齊平，則其所受浮力 F浮=卩液g(V-V柱)=1 >103kg/m3 X10 N/kg >(80-50) W6 m3=0.3 N。3. 如圖所示，小明利用已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、系著細(xì)線的石塊、盛有適量水的燒杯，測(cè)量該石塊的密度。具體操作步驟如下：(1) 先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)岀石塊的重力為G;(2) 用彈簧測(cè)力計(jì)吊著石塊，將其浸沒(méi)于燒杯內(nèi)的

10、水中，不接觸底及側(cè)壁，讀岀彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F,則石塊受到的浮力F 浮=;(3) 用字母F浮、P水、g,寫(xiě)岀石塊體積的表達(dá)式 V=;(4) 用字母G、F、P水，寫(xiě)岀石塊密度的表達(dá)式P石=O浮答案 (2)G-F(3) 一P水解析(2)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)岀石塊浸沒(méi)在水中時(shí)對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F,則石塊受到的浮力F浮=G-F;(3)由F浮=P gV排變形可得，石塊排開(kāi)水的體積：浮V排=水浮石塊全部浸入水中，排開(kāi)水的體積等于石塊的體積，即V=V 排=石塊的質(zhì)量m=-石塊密度的表達(dá)式P石= P水。浮浮-4. 如圖甲所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為1 m的正方體靜止在湖底，上表面離水面深度為h?，F(xiàn)用一根粗細(xì)和重力不計(jì) 的繩子,

11、將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉岀水面，在整個(gè)拉動(dòng)過(guò)程中物體始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，拉 力的大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。(g=10 N/kg, 水=1.0 XO3 kg/m3)(13分)(1) 物體在露岀水面前受到水的浮力是多大？(2分)(2) 圖乙中，為何AB段物體所受拉力F保持不變？拉力為多大？(4分)(3) 物體的密度是多大？(3分)?(4 分)(4) 物體在水底時(shí)，上表面受到水的壓強(qiáng)是多大見(jiàn)解析(3)3 X03kg/m3答案(1)1.0 104N4(4)3 10 Pa解析 物體露岀水面前受到水的浮力F浮=卩水V排g=1.0 X03kg/m3p m)3xio N/kg=1.0 XO4

12、N;(2)物體在露岀水面前，排開(kāi)水的體積不變，故所受水的浮力不變，故拉力F保持不變;物體露岀水面后繩子的 拉力保持不變，等于物體的重力，故由圖象CD段可知G=3X1O4N,故AB段拉力:F=G-F浮=3X104=3 000 kg,物體的密度P物=一=33=3X10 kg/m 丄4)44N-1.0 10 N=2X10 N;(3)物體的質(zhì)量 m=-=由圖象BC段可以看岀從物體上表面離開(kāi)水面到下表面離開(kāi)水面用時(shí)40 S-30 s=10 S,所以運(yùn)動(dòng)速度 v=-=0.1 m/s,上表面從水底上升至水面用時(shí) 30 S所以物體上表面距水面 h=vti=0.1 m/s >30 s=3 m,334故物體

13、在水底時(shí)，上表面受到水的壓強(qiáng) p= P水gh=1.0 X0 kg/m X0 N/kg X m=3X 10 Pa。五年中考全練拓展訓(xùn)練，最合理操作步驟應(yīng)該是1.在探究“物體浮力的大小跟它排開(kāi)液體的重力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，具體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖甲、乙、 丙和丁所示，為方便操作和減小測(cè)量誤差A(yù).甲、乙、C.乙、甲、丙、丁丁、丙答案 D甲B.乙、甲、丙、D. 丁、甲、乙、為方便操作和減小測(cè)量誤差L0I1223511L 11JL和Jn0D11r 1222寸各S-3卜4-誓1，應(yīng)先測(cè)岀空桶所受的重力和物體重，對(duì)比四個(gè)選項(xiàng)可知，D選項(xiàng)3符合題意。2. (多選)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)實(shí)心小球，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

14、是8N。把實(shí)心小球浸沒(méi)在密度為0.8 10=3.2 X03 kg/m3=3.2 g/cm,故 D 選項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.已知某一物體受到的重力為10N,把它掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，并將它浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的 33示數(shù)為6 N。則該物體受到的浮力為 N,物體的密度為 kg/m。( p水=1 >10 kg/m ,g=10N/kg)答案 42.5 X0 kg/m3的油中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6 N,下列說(shuō)法正確的是(g=10 N/kg)( )A. 小球受到的浮力是2NB. 小球的質(zhì)量是0.8 kgC. 小球的體積是2.5 10-4m333D. 小球的密度是3.2 10 g/cm答案 ABC 小球

15、所受的浮力F S=G-F拉=8 N-6 N=2 N,故A選項(xiàng)正確；小球的質(zhì)量m=-=0.8 kg,浮故B選項(xiàng)正確；小球的體積V=V排=油43=2.5沫0 m ,故C選項(xiàng)正確；小球的密度解析 G=10 N,F=6 N,F 浮=G-F=10 N-6 N=4 N43=4X10 m“浮故V 排=水-43V 物=V 排=4X10 m33=2.5 10 kg/m。4. 如圖所示，把一個(gè)底面積為S,高為丨的長(zhǎng)方體浸沒(méi)在密度為 P的液體中，上、下表面分別距液面為 h1 和h2,因?yàn)橐后w內(nèi)部存在壓強(qiáng)，所以長(zhǎng)方體各表面都受到液體的壓力。（5分），浮力的方向（1）分析圖中長(zhǎng)方體的受力情況，其受到浮力的原因是是。（2

16、分）（2）大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開(kāi)液體所受的重力”。請(qǐng)從浮力產(chǎn) 生原因的角度推導(dǎo)岀這一結(jié)論。（3分） 答案（1）上、下表面存在壓力差（F2大于F1或F2-F1）豎直向上（向上）（2）F 浮=F2-F 1 = P g2S- p g1S= p gS（2-h1）= p gSl= p gVm 排 g=G 排解析據(jù)圖可知，該長(zhǎng)方體四個(gè)側(cè)面的壓強(qiáng)可以相互抵消，但上、下兩面的壓強(qiáng)不能相互抵消，下表面比較深,所受的液體壓強(qiáng)大于上表面所受的液體壓強(qiáng)，據(jù)公式F=pS可知，由于S相同,所以長(zhǎng)方體下表面所受液體壓力大于上表面所受液體的壓力，故用下表面所受液體的壓力減去上表面所受液

17、體的壓力就是 浮力，其方向是豎直向上的。5. 如圖所示，是小鷹同學(xué)測(cè)量某種液體密度的過(guò)程，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求:（1）小石塊的質(zhì)量；（2）小石塊的體積；液體的密度。（g取10N/kg）小石塊2 N2.2 N答案 (1)0.3 kg (2)1 X0-4m333(3)0.8 103 kg/m3解析（1）石塊的質(zhì)量：m=0.3 kg（2）石塊浸沒(méi)在水中時(shí)：F 浮=G-F 拉=3 N-2 N=1 N-43=1X10 m浮V 石=V 排=水(3) 石塊浸沒(méi)在未知液體中時(shí)：F 浮'=G-F 拉'=3 N-2.2 N=0.8 N由F浮'=P液V排g33=0.8 X0 kg/m浮得P液

18、=排6. 小明在做有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得裝滿水的溢水杯重力為4.8 N,空小桶重力為0.2 N,把它們放在水平 桌面上，如圖甲所示。再將一個(gè)質(zhì)量為 400 g的小球輕輕放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢岀的水全部流 入小桶，如圖乙所示。將裝有溢岀水的小桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，靜止時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示。取g=1033N/kg, p=1.0 X0 kg/m。求：50 cm2,放入小球前，裝滿水的溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(1) 若溢水杯與桌面的接觸面積為(2) 小球浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力。小球的密度。tffi答案(1)960 Pa (2)0.5 N (3)8 X03 kg/m3解析(1)裝滿水的溢水杯對(duì)桌面

19、的壓強(qiáng)p=-=-=960 Pa由圖丙可知 G總=0.7 N 小球浸沒(méi)在水中受到的浮力F 浮=G 排=G 總-G 桶=0.7 N-0.2 N=0.5 N 由F浮=G排=P水gV排得-53=5X10 m浮V排=水 因?yàn)樾∏蛟谒薪](méi) 所以 V 球='7 排=5X10-5 m333=8X10 kg/m、球小球的密度 P球=球核心素養(yǎng)全練拓展訓(xùn)練1小明利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量石塊的密度。(P水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg)(1) 用細(xì)線將石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示，石塊重G=(2) 將石塊浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，石塊受到的浮力F浮=3(3) 石塊的體積V=cm。3 石塊的密度 p石塊=g/cm。【拓展】完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明又將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的石塊浸沒(méi)在不同液體中，收集了下表中的數(shù)據(jù)。彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N3.22.61.91.23液體的密度/g cm-0.81.11.8(1) 將表