2023北京各区初三二模物理汇编《阿基米德原理》

2023北京初三二模物理汇编

阿基米德原理

一、单选题

1.（2023・北京大兴•统考二模）把装有水的圆柱形容器放在水平桌面上，将石块和木块用细绳（忽略

细绳的质量和体积）系住放入圆柱形容器中，石块和木块静止后，如图甲所示；将细绳剪断后，石

块和木块在水中静止时，如图乙所示。下列说法中正确的是（）

甲乙

A.乙图中木块所受浮力大于甲图中木块所受浮力

B.乙图中石块所受浮力小于甲图中石块所受浮力

C.乙图中容器对桌面的压强等于甲图中容器对桌面的压强

D.乙图中石块对容器底的压力等于甲图中石块对容器底的压力

2.（2023•北京昌平・统考二模）水平桌面上有两个规格完全相同的容器，两容器中分别盛有密度不同

的液体P和液体Q,某同学将两个体积相同的铁锥体和铜锥体分别放入这两个容器中，静止后的情

境如图甲和乙所示，已知两次实验中液面到容器底的距离相等（m=①），图甲中液体对容器底部的

压强大于图乙中液体对容器底部的压强，pQp铜,下列判断正确的是（）

B.图甲中液体对容器底部的压力比图乙中液体对容器底部的压力小

C.铁锥体在液体P中所受的浮力大于铜锥体在液体Q中所受的浮力

D.铁锥体在液体P中排开液体的质量与铜锥体在液体Q中排开液体的质量相等

3.（2023•北京海淀•统考二模）水平桌面上有两个完全相同的已调零的电子秤。将甲、乙两个质量和

底面积均相等的薄壁容器分别放在电子秤上，它们装有体积相等的不同液体。再将完全相同的正方

体物块M、N分别轻放入甲、乙容器中，两物块静止时均沉底，如图所示。已知此时两容器底部受

到的液体压强相等，下列说法正确的是（）

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B.两个电子秤的示数相等

C.物块M对甲容器底的压力小于物块N对乙容器底的压力

D.物块M上表面受到的液体压力大于物块N上表面受到的液体压力

二、多选题

4.（2023•北京朝阳•统考二模）如图甲所示，有一体积、质量均忽略不计的弹簧，其两端分别固定在

容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,容器的底面积为300cn?,弹簧没有发

生形变时的长度为10cm。弹簧的伸长量A£与它所受拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直

到物体的上表面与液面相平，此时水深24cm,水对容器底部的压力为耳，物体受到的浮力为4。

打开出水口缓慢放水，当弹簧没有形变时关闭出水口，此时水对容器底部的压力为g，g=10N/kg,

0水=L0xl（）3kg/m3。下列说法正确的是（）

A.%=10NB.片一2=24N

C.物体受到的重力是14ND.物体的密度是0.6xl（）3kg/m3

三、实验题

5.（2023・北京门头沟•统考二模）实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、装有适量水的

柱形容器、底面积为S且侧面有刻度的圆柱体金属块（"金＞0水），如图所示。小强想利用上述器材

设计一个实验证明：“浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积有关”；请你帮他完成下列步骤。

（1）自变量：______;因变量：;

（2）写出主要实验步骤（可以画图辅助）；

（3）设计实验数据记录表=

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6.（2023•北京大兴・统考二模）在探究浮力大小跟哪些因素有关时，某小组的实验过程如图20所示。

鲁

y£

□

甲乙丙

（1）用调节好的弹簧测力计测量物体的重力，如图甲所示，此时弹簧测力计的示数是N；

（2）用弹簧测力计挂着物体，将物体缓慢地全部浸没在水中，待物体静止时，弹簧测力计的示数如

图乙所示，此时物体受到的浮力是N；

（3）继续将物体缓慢向下移动，待物体静止时，弹簧测力计的示数如图丙所示；

（4）通过以上的探究得到的结论是0

7.（2023•北京西城•统考二模）某兴趣小组探究影响浮力大小的因素。他们提出了:

猜想①：浮力大小与物体浸在液体中的体积有关;

猜想②：浮力大小与物体浸在液体中的深度有关;

小组成员用1个弹簧测力计、1个长方体合金块（体积为40cm3且横向、纵向各标有1条等分线）、

1个盛有适量水的容器和1根细线，按照图所示的A、B、C（B、C中水面均与等分线重合）步骤进

ABC

（1）如图所示是验证猜想的实验；

（2）要验证另一个猜想，只需在前面实验的基础上再增加一个步骤，请你写出这一步骤：；

（3）请你设计验证猜想①的实验数据记录表格o

8.（2023•北京海淀•统考二模）小明想测量木质象棋子的密度，他利用溢水杯、小烧杯、细铁丝、两

个量筒和足量的水，设计实验进行测量。主要实验步骤如下：

①将一枚象棋子轻放入盛满水的溢水杯内，象棋子漂浮，溢出的水流到空的小烧杯中，将小烧杯中

的水全部倒入甲量筒中，测出水的体积匕并记在表格中；

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②再用细铁丝轻压漂浮的象棋子使其浸没在水中静止，溢出的水仍流到空的小烧杯中，将小烧杯中

的水全部倒入乙量筒中，测出水的体积匕并记在表格中；

③计算象棋子的密度0并记在表格中；

请完成下列问题：

mL

TOO

H90

J80

F70

r-60

jo

L30

r-20

L10

（1）画出上述实验的数据记录表格;

（2）甲量筒中水面稳定后的位置如图所示，则匕为cm3,已知上为20cm3,水的密度

次=L0g/cm3,则象棋子密度的测量值片g/cm3（结果保留1位小数）。

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参考答案

1.c

【详解】A.由图知道

%排>七•排

由液除苗知道，乙图中木块所受浮力小于甲图中木块所受浮力，故A错误；

B.由图知道

%石排=彩石排

由4液/函知道，乙图中石块所受浮力等于甲图中石块所受浮力，故B错误；

C.根据题意知道，容器对桌面的压强

上=2=（♦容器+一木+./，+—水）g

p~s~ss

根据题意知道，乙图中容器对桌面的压强等于甲图中容器对桌面的压强，故c正确；

D.甲图中，石块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、绳子的拉力和浮力，由平衡条件知道

6石二尸支持+F拉+F浮

乙图中，石块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力，由平衡条件知道

G石=与持+E浮

由以上两式知道

G持〈心持

根据力的相互性知道，乙图中石块对容器底的压力大于甲图中石块对容器底的压力，故D错误。

故选C。

2.C

【详解】A.由题意可知，图甲中液体对容器底部的压强大于图乙中液体对容器底部的压强，即夕薮p

乙,两次实验中液面到容器底的距离相等，根据夕="g〃可得，pp>pQ,故A错误；

F

B.两个容器的规格完全相同，即容器底部的面积相同，p/p乙,根据夕=不可得，F*F乙,故B

错误；

C.锥体的体积相等，pp>pQ,根据产产舜可知，锥体受到的浮力大小，FRF制,故C正确；

D.根据阿基米德原理可知，物体排开液体的重力等于物体受到的浮力大小，则锥体排开液体的重

力大小关系是歹或F朝，即Gp>G°,根据G=mg可得，锥体排开液体的质量关系m%故D错误。

故选C。

3.D

【详解】A.根据题意知道，两容器底部受到的液体压强相等，由图知道，甲容器内液体的深度大

于乙容器内液体的深度，由P=Og〃知道，甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度，故A错

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误；

B.根据题意知道，甲、乙两个容器装有体积相等的不同液体，由于甲容器中液体的密度小于乙容器

中液体的密度，由知道

加甲<加乙

以容器、液体和正方体物块整体为研究对象知道，整体对电子秤的压力等于总重力，所以，两个电

子秤的示数不相等，故B错误；

C.物块受到重力、支持力和浮力而平衡，即

G=4孚+N支持

甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度，由七=。液4g知道，物块M受到的浮力小于物块N

受到的浮力，故物块M对甲容器底的支持力大于物块N对乙容器底的支持力，由力的相互性知道，

物块M对甲容器底的压力大于物块N对乙容器底的压力，故C错误；

D.容器底部受到的液体压强p等于物体上表面以上部分液体的压强p上与物体上表面以下部分液体

压强P广之和，且

P下=。液劭

由于

"甲<夕乙

%下二下

由夕=pgh知道

PM下<PN下

因为两容器底部受到的液体压强相等，所以

PMJ>PN±

所以，由知道，物块M上表面受到的液体压力大于物块N上表面受到的液体压力，故D正

确。

故选D。

4.AD

【详解】A.物块刚好完全浸没在水中，则

V修V后(0.1m)3=lxl0-3m3

物体所受的浮力

F淳=p^gV9=1.0x103kg/m3x1ON/kgx1x10-3m3=1ON

故A正确；

BC.当物体上表面与液面齐平时水深入=24cm,此时弹簧的长度

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£=〃-a=24cm-1Ocm=14cm

则弹簧伸长的长度

AZ,=L-Lo=14cm-10cm=4cm

由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为尸〃=4N,因物体受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、弹簧

的拉力作用而处于平衡状态，所以，由物体受到的合力为零可得

FyG靖F拉

则物体所受的重力

G后F部F拉=10N-4N=6N

当弹簧没有形变时，Z^lOcm,此时物体刚好漂浮

F；卒=G=6N

物体排开水的体积

/F浮’6N

=6xKT，m3

1.0x103kg/m3x10N/kg

物体浸入水的深度

耀6x1。==°.06m

h浸

S0.Imx0.Im

此时水的深度

h'-£尚簿+力潺=0.lm+0.06m=0.16m

弹黄度

放出水的体积

23

AK=S杯+(S杯一S物)(为物一为漫)=300cmx4cm+(300cm-100cm)x(lOcmr6cm)=2000cm

放出水的重力

33-33

NG=p水gAV=1.0x10kg/mxlON/kgx2.0x10m=20N

由放出水的重力差等于水对容器底部的压力差得

NG=NF=/—g=2ON

故BC错误;

D.物体的密度

mG6N.„.,

p=—=—=------7---------=0.6x1i0n3kg/m3

VVg{0.Im)3XlON/kg

故D正确。

故选ADo

5.排开液体体积浮力见详解

实验次数123

V^cm3

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G/N

F/N

【详解】(1)[1]⑵实验中探究浸在液体中的物体所受浮力与排开液体体积的关系，所以通过改变物

体排开液体体积的大小，观察物体所受浮力大小是否改变，所以自变量是物体排开液体体积，因变

量是物体所受浮力。

(2)[3]①用弹簧测力计测金属块的重力为G,填在表格中；

②将金属块下部分2格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为E；

③将金属块下部分4格浸在水中，不碰到杯壁和杯底，记录弹簧测力计示数为尸2；

④利用公式

Fn=G-F

计算物体所受浮力。

(3)[4]实验中需要测量金属块的重力为G,弹簧测力计的拉力R物体排开液体体积匕物体所受

浮力尸浮，需要多次试验，寻找普遍规律，设计表格如下：

实验次数123

V/cn?

GN

F/N

F浮的

6.1.60.5浸没在水中的物体，受到的浮力跟深度无关

【详解】(1)口]用调节好的弹簧测力计测量物体的重力，如图甲所示，弹簧测力计的分度值是0.2N,

所以此时弹簧测力计的示数大小等于物体的重力，为L6N。

(2)⑵用弹簧测力计挂着物体，将物体缓慢地全部浸没在水中，待物体静止时，弹簧测力计的示数

如图乙所示，为尸〃=1.1N,此时物体受到的浮力是

G^F>1.6N-1.1N=O.5N

(4)[3]继续将物体缓慢向下移动，物体浸没在水中的深度加深，待物体静止时，弹簧测力计的示数

如图丙所示为1.1N,说明受到的浮力还是0.5N。通过以上的探究得到的结论是：浸没在水中的物体,

受到的浮力跟深度无关。

7.②用弹簧测力计吊着合金块，将合金块浸没在水中静止，合金块不接触容器，读取弹

簧测力计的示数F并记录在表格中