【解析】華師大版初中科學八年級上學期 3.3 阿基米德原理

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華師大版初中科學八年級上學期3.3阿基米德原理

一、夯實基礎

1．關于物體在液體中受到的浮力，下列說法正確的是（）

A．漂浮的物體比沉底的物體受到的浮力大

B．物體的密度越大，受到的浮力越小

C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大

D．浸沒在水中的物體受到的浮力與深度有關

2．將質(zhì)量相等的一個空心鐵球和一個實心鐵球放入足夠深的水中，則（）

A．空心鐵球受到的浮力大些

B．實心鐵球受到的浮力大些

C．兩鐵球受到的浮力一樣大

D．無法比較兩鐵球受到的浮力大小

3．2023年3月14日，我國自主出資建造的第六代深水半潛式鉆井平臺“海洋石油982”在大連正式交付。巨大的金屬鉆頭從沒入海水到接觸海底的過程中(假設海水密度均勻)，受到海水的（）

A．浮力變小，壓強變大B．浮力變大，壓強不變

C．浮力不變，壓強變大D．浮力變小，壓強變小

4．將重為4N的金屬小球輕放入盛滿水的燒杯中，若排出水重1N，則小球所受到浮力的大?。ǎ?/p>

A．一定為1NB．可能為3NC．一定為4ND．可能為4N

5．如圖所示，甲、乙兩臺秤上各有一個溢水杯，一個裝滿水而另一個未滿，現(xiàn)各將一手指浸入水中，手指與容器壁、底均不接觸。則在手指浸入水中之后，兩臺秤的示數(shù)變化情況是（）

A．甲變小，乙不變B．甲變大，乙不變

C．甲不變，乙變大D．甲變小，乙變大

6．家住中山的小明和爸爸在河堤公園散步，他看到一艘貨船載著沉重的貨物駛向珠海方向，如圖所示。但貨物太重，河水幾乎漫入貨船了，他想：船進入大海后海水密度改變了，貨船會沉沒嗎？你認為（）

A．船身會下沉B．船身會上浮些

C．船身深度不變D．無法判斷

7．將鐵、銅、鉛制成三個體積相同的實心金屬球(ρ鐵ρ酒精，所以受到的浮力FBρ酒精，所以受到的浮力FB<FC。

那么三個小球中浮力最大的是C球。

故選C。

10．小聰利用如圖所示的器材對浮力大小與哪些因素有關進行了以下探究：

（1）選擇器材a、c、d、e探究浮力的大小是否與物體浸在液體中的有關。

（2）選擇器材a、d、e、f探究浮力的大小是否與有關。

（3）選擇器材探究浮力的大小是否與物體的密度有關。

（4）小聰在上述過程中采用的研究方法主要是（）

A．比值法B．等效法C．控制變量法D．估算法

【答案】（1）體積

（2）液體的密度

（3）a、b、d、e(或a、b、d、f)

（4）C

【知識點】浮力的變化

【解析】【分析】（1）浮力的大小與物體排開液體的體積和液體密度大小有關，分析a和c兩個鐵塊對哪個因素產(chǎn)生影響即可；

（2）浮力的大小與物體排開液體的體積和液體密度大小有關，分析e和f兩個鐵塊對哪個因素產(chǎn)生影響即可；

（3）根據(jù)控制變量法的要求選擇實驗器材；

（4）在科學研究中，探究一個因素對物理量的影響時，必須改變這個因素控制其它因素相同，這就是控制變量法。

【解答】（1）d和e組合可以測出金屬塊受到的重力和拉力，進而計算出它們受到的浮力。a、c都是鐵塊，但是二者體積不同，即浸在液體中的體積不同，因此選擇器材a、c、d、e探究浮力的大小是否與物體浸在液體中的體積有關。

（2）d和e組合用于測量金屬塊受到的浮力，而e和f的液體密度不同，因此選擇器材a、d、e、f探究浮力的大小是否與液體的密度有關。

（3）探究浮力的大小與物體密度是否有關時，必須控制其它因素相同而改變物體密度，因此選擇a、b兩個金屬塊，再配合d、e（或f）完成實驗；

（4）小聰在探究浮力與液體密度的關系時，控制排開液體的體積相同，這種方法叫控制變量法，故C正確，而A、B、D錯誤。

二、能力提升

11．小明同學在探究“浮力的大小等于什么”時，做了如圖所示的實驗，四步實驗中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，下列等式正確的是（）

A．F浮＝F3－F2B．F?。紽4－F3C．F?。紽4－F1D．F浮＝F2－F4

【答案】C

【知識點】浮力大小的計算

【解析】【分析】根據(jù)阿基米德原理F浮=G排分析判斷。

【解答】根據(jù)圖片可知，物體的重力G=F2，完全浸沒在水中時測力計的拉力F3，根據(jù)F浮=G-F拉可知，物體受到的浮力F浮=F2-F3。

空桶的重力為F1，桶和排開水的重力之和為F4，那么排開水的重力為：G排=F4-F1；

根據(jù)阿基米德原理F浮=G排得到：F浮=F2-F3=F4-F1。

故選C。

12．如圖甲所示，均勻柱狀石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力F隨時間t變化的圖像。若不計水的阻力，g取10N/kg，則下列說法不正確的是（）

A．石料的質(zhì)量為140kg

B．石料恰好完全浸沒時所受浮力為500N

C．石料的密度為1.8×103kg/m3

D．該石料立于水平地面上時對地面的壓強為2.8×104Pa

【答案】C

【知識點】二力平衡的條件及其應用；壓強的大小及其計算；阿基米德原理；浮力大小的計算

【解析】【分析】（1）當物體完全出水時，它只受到重力和拉力，二者相互平衡，即G=F拉，據(jù)此計算石料的質(zhì)量；

（2）當石料完全浸沒時，根據(jù)公式F浮=G-F拉計算浮力；

（3）首先根據(jù)V=V排=計算出石料的體積，再根據(jù)公式計算石料的密度；

（4）在圖像中，物體在BC段經(jīng)過的路程就是石料的高度，即h=s=vt，然后根據(jù)計算石料對水平地面的壓強。

【解答】A.根據(jù)圖像可知，當石料沒有入水時，它受到的拉力為1400N，那么它的質(zhì)量為：，故A正確不合題意；

B.當石料完全浸沒時拉力為900N，那么此時它受到的浮力F浮=G-F拉=1400N-900N=500N，故B正確不合題意；

C.該石料的體積：V=V排=；

石料的密度：，故C錯誤符合題意；

D.B點時下表面開始入水，C點時上表面入水，那么該石料的高度為：h=s=vt=0.5m/s×2s=1m，

它對水平地面的壓強：=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa，故D正確不合題意。

故選C。

13．如圖所示，在容器中放一個上、下底面積相等，體積為80cm3的均勻?qū)ΨQ石鼓，下底表面與容器底部完全緊密接觸，石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力（）

A．等于0B．大于0.8N

C．等于0.8ND．大于0小于0.8N

【答案】D

【知識點】浮力產(chǎn)生的原因

【解析】【分析】浮力等于物體在液體里上下兩個表面的壓力差，據(jù)此分析判斷。

【解答】如果石鼓的下表面有水，

那么它受到的浮力：F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（80×10-6m3）=0.8N；

實際上石鼓的下表面無水，有水的只是下圖中的陰影部分，

所以它受到的浮力肯定大于0但是小于0.8N。

故選D。

14．如圖所示，彈簧測力計下端懸掛一高度為1cm、質(zhì)量為m的圓柱體，它在水中受到最大浮力為，圓柱體下表面剛剛與水面接觸到全部浸沒后，測力計示數(shù)F拉及圓柱體所受的浮力F浮分別與浸入水中深度h關系圖正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知識點】阿基米德原理；浮力大小的計算

【解析】【分析】（1）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小與排開液體的體積成正比；

（2）當物體在水中靜止時，它受到的浮力F浮力=G-F拉，據(jù)此對浮力和拉力與深度的關系進行判斷即可。

【解答】當圓柱體的下表面開始入水時，此時浮力為0，那么測力計的示數(shù)F=G=mg。隨著深度的不斷增大，V排變大，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，圓柱體受到的浮力不斷變大。當圓柱體完全浸沒后，它的浮力達到最大，此后V排不變，它受到的浮力保持不變，故C、D錯誤；

開始時，測力計的示數(shù)F=G=mg。根據(jù)F浮力=G-F拉可知，隨著浮力的不斷增大，測力計的示數(shù)不斷減小。當浮力達到最大時，測力計的示數(shù)得到最小為：，此后示數(shù)保持不變，故A正確，B錯誤。

故選A。

15．同學們在學習“阿基米德原理”這節(jié)課上，仔細觀察了老師所做的演示實驗(如圖甲所示)。課后復習時，科學興趣小組的同學們，經(jīng)過反復地思考、討論，提出了對該實驗的改進意見，并動手制作出了如圖乙所示的實驗裝置，其中A、B為兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，C為重物，D為薄塑料袋(質(zhì)量不計)，E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入紅色的水，F(xiàn)是升降平臺(搖動手柄，可使平臺高度緩慢上升、下降)，G為鐵架臺。

（1）實驗中，同學們逐漸調(diào)高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)；彈簧測力計B的示數(shù)(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)。比較彈簧測力計A的示數(shù)變化量ΔFA和彈簧測力計B的示數(shù)變化量ΔFB，它們的大小關系是ΔFA(選填“＞”“＜”或“＝”)ΔFB。

（2）通過分析，你認為應提醒興趣小組的同學在操作時要注意什么問題？(請寫出兩條)

①。

②。

（3）對比甲、乙兩圖的兩組實驗，改進后的實驗與原實驗比較有哪些優(yōu)點？(請寫出兩條)

①。

②。

【答案】（1）減?。辉龃?；＝

（2）彈簧測力計使用前要調(diào)零；待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)

（3）溢水杯中加紅色水，增加可見度；能同時顯示出物體所受的浮力大小和物體排開液體所受的重力大小

【知識點】阿基米德原理

【解析】【分析】（1）首先根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的變化，再根據(jù)F拉=G-F浮計算測力計A示數(shù)的變化。根據(jù)F浮=G排確定排開水的重力變化，進而確定測力計示數(shù)B的改變，并確定兩測力計的示數(shù)變化量的數(shù)量關系。

（2）針對彈簧測力計的使用規(guī)范提出注意事項；

（3）從實驗的可見度以及能否直接判斷浮力和排開水的重力大小的角度分析解答。

【解答】（1）實驗中，同學們逐漸調(diào)高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力增大。根據(jù)F拉=G-F浮可