5年中考3年模拟试卷初中物理八年级下册第2节阿基米德原理

第十章浮力第2节阿基米德原理基础过关全练知识点1浮力的大小1.【学科素养·科学探究】(2023河南洛宁一模)下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的实验情景。(P8210003)(1)在图B的操作中,小丽先向溢水杯中注水,直到溢水口(选填“流出”或“不流出”)水时停止加水,目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平;

(2)将小石块浸没在溢水杯中,溢出的水全部流入小桶中,如图C所示,此时小石块受到的浮力为N,测量小桶与溢出水的总重力,如图D所示,则排开的水重力G排为N。小红认为阿基米德原理中的“排开”就是“排出”的意思,小丽提醒小红,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开的水重(选填“大于”“小于”或“等于”)排出的水重,说明“排开”和“排出”是有区别的;

(3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开水所受到的重力;

(4)如果实验前忘记调零,弹簧测力计指针位于“0.2N”处,完成上述实验,则对测量的结果(选填“有”或“无”)影响。

知识点2阿基米德原理2.【新素材·现代科技】【新独家原创】失重水槽训练是航天员模拟太空失重状态下的一种训练方法。下列有关神舟十六号航天员在进行失重水槽训练(如图所示)时的说法正确的是 ()A.航天员入水时受到的浮力逐渐变小B.浸没在水中的航天员向下移动时,受到水的浮力逐渐变小C.航天员出水时受到的浮力逐渐变大D.整个训练过程中,航天员受到水的浮力始终等于其排开水受到的重力3.(2023湖南郴州中考)重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,此时物体受到的浮力为N,物体的密度是kg/m3。(g取10N/kg)

(P8210003)4.【跨学科·物理学与工程实践】2022年5月15日,由我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空(如图所示),最终达到海拔9032m,超过珠峰海拔,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。已知该浮空艇体积为9060m3,总质量为2.625t,当浮空艇悬停在海拔9032m时,地面缆绳对浮空艇的拉力多大?(缆绳的质量不计,浮空艇的体积不变,已知海拔9032m的高空空气密度为0.465kg/m3,g=10N/kg)能力提升全练5.(2023山东济南钢城期中,7,★☆☆)将一个实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面。如图所示,关于实心球和乒乓球在水中时受到的浮力大小,判断正确的是 ()A.实心球受到的浮力大B.它们受到的浮力一样大C.乒乓球受到的浮力大D.不能确定谁受的浮力大6.(2023重庆中考B卷,7,★★☆)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35kg的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100cm2、高为5cm。则圆柱体下降过程中(g取10N/kg) ()A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11ND.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5N7.【学科素养·科学思维】(2023河北石家庄一模,15节选,★★☆)小明学习浮力知识后,想利用弹簧测力计改装成“简易液体密度计”,用来测量液体的密度。请你帮他完善实验步骤。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(P8210003)(1)小明竖直拿起弹簧测力计,首先观察其量程与分度值,然后检查弹簧测力计的指针是否指在上;调节好测力计后,小明将一实心小球悬挂在已经调好的弹簧测力计下方,指针恰好指到测力计的最大刻度处,如图甲所示;

(2)接着,他将小球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时小球受到的浮力为N,小球的密度为g/cm3;

(3)然后,小明用测力计提着小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计的示数为3N,如图丙所示,则未知液体的密度为g/cm3;

(4)更换不同液体,重复实验,将测力计上相应的刻度标为液体密度值,制成了“简易液体密度计”,则弹簧测力计上的刻度示数越小,对应的液体密度值越。

8.(2023四川邻水模拟,28,★★☆)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心正方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.2m/s的速度将沉箱竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。求:(1)该沉箱的体积;(2)沉箱的密度。素养探究全练9.【科学思维】小文同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置。装置示意图如图所示,太阳能热水器的水箱储水空间是底面积0.4m2、高0.6m的长方体。考虑既充分利用太阳能又节约用水,小文设计水箱储水量最小不少于0.04m3,最大不超过0.16m3(图中未标注最大和最小水位),水位最大时液面低于控制棒顶端。力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒,并根据受到的细绳拉力大小打开水泵开关向水箱注水,或者断开水泵开关停止向水箱注水,水泵开关状态与细绳拉力大小的关系如表所示。已知控制棒重G=18N,底面积S棒=2×10-3m2。不计细绳质量与体积,计算储水量时控制棒排水体积忽略不计,水的密度ρ0=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。小文完成设计和安装,自动控制简易装置按照设计正常工作。细绳拉力FF≥16N16N>F>F最小F≤F最小减小过程中增大过程中开关状态打开打开断开断开(1)水箱的最高水位是m,此时水箱中水的重力为N。

(2)控制棒受到的最小浮力是N。

(3)细绳所受拉力为F最小时,控制棒底部受到的液体压强是多少?(写出解题过程)

答案全解全析基础过关全练1.(1)流出(2)11大于(3)等于(4)无解析(1)在溢水杯中注水,直到溢水口流出水时停止加水,当水不再流出时,溢水杯中的水面就恰好与溢水口相平;(2)小石块受到的浮力F浮=FB-FC=4N-3N=1N,排开的水重力G排=FD-FA=2N-1N=1N;实验中若溢水杯中的水面刚好到溢水口,则排开的水重等于排出的水重,若操作时溢水杯中的水面低于溢水口,则排开水的重力大于排出水的重力,这说明“排开”和“排出”是有区别的;(3)由(2)知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力;(4)根据F浮=G-F和G排=FD-FA,若实验前弹簧测力计指针位于“0.2N”处,计算所得的差值不变,所以对测量的结果没有影响。2.D由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,航天员入水时V排变大,受到的浮力逐渐变大;航天员出水时V排变小,其受到的浮力逐渐变小,故A、C错误;当浸没在水中的航天员向下移动时,V排不变,其受到的浮力不变,故B错误;由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力,故D正确。3.22.5×103解析物体受到的浮力为F浮=G-F=5N-3N=2N;物体的体积为V=V排=F浮ρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,物体的质量为m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,物体的密度为ρ4.解析浮空艇在海拔9032m的高空受到的浮力F浮=ρ空气gV排=0.465kg/m3×10N/kg×9060m3=42129N,浮空艇的重力G=mg=2625kg×10N/kg=26250N,浮空艇悬停在空中,处于平衡状态,故地面缆绳对浮空艇的拉力F拉=F浮-G=42129N-26250N=15879N。能力提升全练5.A由图可知,实心球排开水的体积较大,由F浮=ρ水gV排可知,实心球受到的浮力较大,故选A。6.C浸没前,圆柱体排开水的体积变大,受到浮力变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,故A不符合题意;浸没前,溢水杯中的水一直是满的,水的深度不变,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强不变,故B不符合题意;圆柱体的重力G=mg=1.35kg×10N/kg=13.5N,圆柱体的体积V=Sh=100cm2×5cm=500cm3=500×10-6m3=5×10-4m3,浸入一半时圆柱体受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g×12V=1×103kg/m3×10N/kg×12×5×10-4m3=2.5N,弹簧测力计的示数为F=G-F浮=13.5N-2.5N=11N,故C符合题意;刚浸没时圆柱体底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,圆柱体底部受到水的压力F压=pS=500Pa×100×10-4m2=5N7.(1)零刻度线(2)15(3)2(4)大解析(1)使用前要先观察弹簧测力计的量程与分度值,然后检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上;(2)由称重法知小球受到的浮力F浮=G-F=5N-4N=1N,小球的体积V=V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-4m3,小球的质量m=Gg=5N10N/kg=0.5kg,小球的密度ρ=mV=0.5kg1×10−4m3=5×103kg/m3=5g/cm3;(3)小球浸没在某未知液体中,受到的浮力为F浮'=G-F'=5N-3N=2N,液体的密度ρ液=F浮'gV排=2N10N/kg×1×10−4m3=2×8.解析(1)由乙图可知,沉箱从出水至全部露出水面所用的时间为t=50s-40s=10s,沉箱的边长L=s=vt=0.2m/s×10s=2m,则沉箱的体积V=L3=(2m)3=8m3;(2)沉箱未露出水面时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N,由称重法可知沉箱的重力G=F浮+F拉=8×104N+16×104N=2.4×105N,沉箱的质量m=Gg=2.4×105N10N/kg=2.4×104kg,沉箱的密度ρ=mV=2.4×10解题技巧在解决浮力图象的综合题时,一要明确各段图象表示的物理过程和特点,尤其是明确浮力与物体浸入液体中体积之间的关系;二是要找出两个临界点,一个是物体刚露出(或接触)液面的点,另一个是物体刚离开(或完全浸入)液体的点。素养探究全练9.(1)0.41.6×103(2)2(3)见解析解析(1)水的最大深度h大=V大S箱=0.16m30.4m2=0.4m,此时水箱中水的重力G大=m大g=ρ0V大g=1.0×103kg/m3×0.16m3×10N/kg=1.6×103N;(2)当水箱储水量最小