【解析】华师大版初中科学八年级上学期 3.3 阿基米德原理

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华师大版初中科学八年级上学期3.3阿基米德原理

一、夯实基础

1．关于物体在液体中受到的浮力，下列说法正确的是（）

A．漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大

B．物体的密度越大，受到的浮力越小

C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大

D．浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关

2．将质量相等的一个空心铁球和一个实心铁球放入足够深的水中，则（）

A．空心铁球受到的浮力大些

B．实心铁球受到的浮力大些

C．两铁球受到的浮力一样大

D．无法比较两铁球受到的浮力大小

3．2023年3月14日，我国自主出资建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油982”在大连正式交付。巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中(假设海水密度均匀)，受到海水的（）

A．浮力变小，压强变大B．浮力变大，压强不变

C．浮力不变，压强变大D．浮力变小，压强变小

4．将重为4N的金属小球轻放入盛满水的烧杯中，若排出水重1N，则小球所受到浮力的大小（）

A．一定为1NB．可能为3NC．一定为4ND．可能为4N

5．如图所示，甲、乙两台秤上各有一个溢水杯，一个装满水而另一个未满，现各将一手指浸入水中，手指与容器壁、底均不接触。则在手指浸入水中之后，两台秤的示数变化情况是（）

A．甲变小，乙不变B．甲变大，乙不变

C．甲不变，乙变大D．甲变小，乙变大

6．家住中山的小明和爸爸在河堤公园散步，他看到一艘货船载着沉重的货物驶向珠海方向，如图所示。但货物太重，河水几乎漫入货船了，他想：船进入大海后海水密度改变了，货船会沉没吗？你认为（）

A．船身会下沉B．船身会上浮些

C．船身深度不变D．无法判断

7．将铁、铜、铅制成三个体积相同的实心金属球(ρ铁ρ酒精，所以受到的浮力FBρ酒精，所以受到的浮力FB<FC。

那么三个小球中浮力最大的是C球。

故选C。

10．小聪利用如图所示的器材对浮力大小与哪些因素有关进行了以下探究：

（1）选择器材a、c、d、e探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的有关。

（2）选择器材a、d、e、f探究浮力的大小是否与有关。

（3）选择器材探究浮力的大小是否与物体的密度有关。

（4）小聪在上述过程中采用的研究方法主要是（）

A．比值法B．等效法C．控制变量法D．估算法

【答案】（1）体积

（2）液体的密度

（3）a、b、d、e(或a、b、d、f)

（4）C

【知识点】浮力的变化

【解析】【分析】（1）浮力的大小与物体排开液体的体积和液体密度大小有关，分析a和c两个铁块对哪个因素产生影响即可；

（2）浮力的大小与物体排开液体的体积和液体密度大小有关，分析e和f两个铁块对哪个因素产生影响即可；

（3）根据控制变量法的要求选择实验器材；

（4）在科学研究中，探究一个因素对物理量的影响时，必须改变这个因素控制其它因素相同，这就是控制变量法。

【解答】（1）d和e组合可以测出金属块受到的重力和拉力，进而计算出它们受到的浮力。a、c都是铁块，但是二者体积不同，即浸在液体中的体积不同，因此选择器材a、c、d、e探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关。

（2）d和e组合用于测量金属块受到的浮力，而e和f的液体密度不同，因此选择器材a、d、e、f探究浮力的大小是否与液体的密度有关。

（3）探究浮力的大小与物体密度是否有关时，必须控制其它因素相同而改变物体密度，因此选择a、b两个金属块，再配合d、e（或f）完成实验；

（4）小聪在探究浮力与液体密度的关系时，控制排开液体的体积相同，这种方法叫控制变量法，故C正确，而A、B、D错误。

二、能力提升

11．小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（）

A．F浮＝F3－F2B．F浮＝F4－F3C．F浮＝F4－F1D．F浮＝F2－F4

【答案】C

【知识点】浮力大小的计算

【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=G排分析判断。

【解答】根据图片可知，物体的重力G=F2，完全浸没在水中时测力计的拉力F3，根据F浮=G-F拉可知，物体受到的浮力F浮=F2-F3。

空桶的重力为F1，桶和排开水的重力之和为F4，那么排开水的重力为：G排=F4-F1；

根据阿基米德原理F浮=G排得到：F浮=F2-F3=F4-F1。

故选C。

12．如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g取10N/kg，则下列说法不正确的是（）

A．石料的质量为140kg

B．石料恰好完全浸没时所受浮力为500N

C．石料的密度为1.8×103kg/m3

D．该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa

【答案】C

【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；浮力大小的计算

【解析】【分析】（1）当物体完全出水时，它只受到重力和拉力，二者相互平衡，即G=F拉，据此计算石料的质量；

（2）当石料完全浸没时，根据公式F浮=G-F拉计算浮力；

（3）首先根据V=V排=计算出石料的体积，再根据公式计算石料的密度；

（4）在图像中，物体在BC段经过的路程就是石料的高度，即h=s=vt，然后根据计算石料对水平地面的压强。

【解答】A.根据图像可知，当石料没有入水时，它受到的拉力为1400N，那么它的质量为：，故A正确不合题意；

B.当石料完全浸没时拉力为900N，那么此时它受到的浮力F浮=G-F拉=1400N-900N=500N，故B正确不合题意；

C.该石料的体积：V=V排=；

石料的密度：，故C错误符合题意；

D.B点时下表面开始入水，C点时上表面入水，那么该石料的高度为：h=s=vt=0.5m/s×2s=1m，

它对水平地面的压强：=2.8×103kg/m3×10N/kg×1m=2.8×104Pa，故D正确不合题意。

故选C。

13．如图所示，在容器中放一个上、下底面积相等，体积为80cm3的均匀对称石鼓，下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力（）

A．等于0B．大于0.8N

C．等于0.8ND．大于0小于0.8N

【答案】D

【知识点】浮力产生的原因

【解析】【分析】浮力等于物体在液体里上下两个表面的压力差，据此分析判断。

【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；

实际上石鼓的下表面无水，有水的只是下图中的阴影部分，

所以它受到的浮力肯定大于0但是小于0.8N。

故选D。

14．如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为1cm、质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算

【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与排开液体的体积成正比；

（2）当物体在水中静止时，它受到的浮力F浮力=G-F拉，据此对浮力和拉力与深度的关系进行判断即可。

【解答】当圆柱体的下表面开始入水时，此时浮力为0，那么测力计的示数F=G=mg。随着深度的不断增大，V排变大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，圆柱体受到的浮力不断变大。当圆柱体完全浸没后，它的浮力达到最大，此后V排不变，它受到的浮力保持不变，故C、D错误；

开始时，测力计的示数F=G=mg。根据F浮力=G-F拉可知，随着浮力的不断增大，测力计的示数不断减小。当浮力达到最大时，测力计的示数得到最小为：，此后示数保持不变，故A正确，B错误。

故选A。

15．同学们在学习“阿基米德原理”这节课上，仔细观察了老师所做的演示实验(如图甲所示)。课后复习时，科学兴趣小组的同学们，经过反复地思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图乙所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋(质量不计)，E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是升降平台(摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降)，G为铁架台。

（1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数；弹簧测力计B的示数(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFA(选填“＞”“＜”或“＝”)ΔFB。

（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题？(请写出两条)

①。

②。

（3）对比甲、乙两图的两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？(请写出两条)

①。

②。

【答案】（1）减小；增大；＝

（2）弹簧测力计使用前要调零；待弹簧测力计示数稳定后再读数

（3）溢水杯中加红色水，增加可见度；能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体所受的重力大小

【知识点】阿基米德原理

【解析】【分析】（1）首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化，再根据F拉=G-F浮计算测力计A示数的变化。根据F浮=G排确定排开水的重力变化，进而确定测力计示数B的改变，并确定两测力计的示数变化量的数量关系。

（2）针对弹簧测力计的使用规范提出注意事项；

（3）从实验的可见度以及能否直接判断浮力和排开水的重力大小的角度分析解答。

【解答】（1）实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，重物受到的浮力增大。根据F拉=G-F浮可