阿基米德原理 知识点题库

底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液中,此时细线刚好伸直,如图所示.已知细线所能承受的最大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,直到细线刚好被拉断为止.请解答下列问题;

  1. (1) 画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;

  2. (2) 导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入的液体质量m之间的关系式;

  3. (3) 求出细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化量.

三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机.过往船只驶入升船机中装满水的船厢后,可以竖直升降,大大缩短船只过坝的时间,为了确保运行的安全性,工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式.“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式,下图是它的工作原理图.当进水阀关闭、排水阀打开时,竖井中水位下降,两个相同的浮筒也随之下降,船厢就会上升;反之船厢就会下降.

已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg,每个浮筒的质量为1.8×107kg,求:

  1. (1) 若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m,则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J?
  2. (2) 当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢,船厢上升到与上游水位相平时(即图中所示位置),进水阀、排水阀都关闭,此时每个浮筒排开水的体积是多少m3?(不计钢绳和滑轮的重力及摩擦).
体积为 8.0×10﹣3m3的正方体木块,投人如图所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为 0.08m,容器的底面积为 0.10m2(取 g=10N/kg)求:

  1. (1) 木块所受到的浮力;
  2. (2) 投入木块后容器底部增加的压强;
  3. (3) 若将此木块投入某种液体中,木块露出的高度为10m,求这种液体的密度.
如图是小民同学拉水下一重物的示意图,小民用竖直向下的拉力将重物从水底缓慢拉到井口,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了地面对小民的支持力(F)随时间(t)变化的图象,其中正确的是(   )

A . B .    C . D .
体积为250cm3的物体轻轻地放入盛满水的杯中,溢出m=100g水,则物体受到浮力为(   )( g=10N/kg )
A . F=250gN B . 100N<F<250N C . F=1N D . 以上都不对
质量为5kg的木块,漂浮在水面上时,受到水的浮力是 N,漂浮在酒精液面上时,受到酒精的浮力是 N.

将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,静止时,小球浸没在酒精中,溢水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中,静止时,小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3 , g=10N/kg,则下列判断正确的是(   )
A . 若小球在酒精中沉底,它在酒精中所受浮力一定等于0.1N B . 若小球在酒精中沉底,它在水中的排水体积一定等于10cm3 C . 若小球在酒精中悬浮,它在酒精中所受浮力一定大于0.1N D . 若小球在酒精中悬浮,它放入水中后,溢水杯中一定溢出10g的水
游泳运动员的质量为75kg,仰泳时受到的水平平均动力为30N,在60s内前进了100m。

  1. (1) 求在60s内水平动力对运动员做功的功率,
  2. (2) 如图所示,该运动员能以仰泳姿势静躺在水中,露出水面的头部体积可以忽略不计,请估算运动员的体积。(ρ=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg)
把一枚鸡蛋放在盛有清水的盆中,鸡蛋会沉在盆底,向清水中不断加盐并搅拌,观察到鸡蛋随着盐量增加上浮,最后漂浮。在这个过程中,鸡蛋(   )
A . 排开液体体积一直减小 B . 排开液体体积一直增大 C . 所受浮力先不变后减小 D . 所受浮力先增大后不变
物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图所示.下列判断正确的是(    )

A . 物块受到的浮力是1N B . 物块的体积是2×10-4m2 C . 物块的密度是3×103kg/m3 D . 物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
如图所示,小明将一些铜丝从粗细均匀的饮料吸管下端塞入并用石蜡封口,制成一个简易密度计,用它来测量液体密度.现将其分别放入装有质量相等的酒精和水的两个相同烧杯中,该密度计两次排开液体的质量分别为m、m , 烧杯对水平桌面的压强分别为p、p则它们的大小关系是:m(选填“>”、“=”或“<”)m , p(选填“>”“=”或“<”)p。若该饮料吸管的长度为20cm,密度计在水中露出液面的长度为10cm,则在酒精中露出的长度为cm.(ρ=0.8×103kg/m3

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如图所示,重为525N的人躺在死海的水面上悠闲地阅读,她受到海水的浮力是N,浸入海水中的体积是m3。(ρ海水=1.05×103kg/m3

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一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有 水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有 酒精溢出。已知酒精的密度是 ,则物块在水中的状态是,物块的密度是
如图甲,一个圆柱体A,底面积和体积分别为20cm2和2×10-4m3 , 将A放在底面积为5×10-3m2的圆柱形容器中(容器足够高),A的质量为0.1kg。现向容器内缓慢注水。(g=10N/kg)求:

  1. (1) 向容器中倒入一定体积的水,待液面稳定后,A受到大小为0.8N的浮力,求倒入水的体积;
  2. (2) 继续向容器中倒入质量为280g的水后A漂浮、待液面稳定后,此时水对容器底部的压强。
  3. (3) 如图乙所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?
水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中时,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。已知三个长方体的质量和体积都相同,则下列判断正确的是(   )

A . 物体受到的浮力 FA=FB=FC B . 液体对容器底的压强p=p=p C . 容器对桌面的压力F>F> F D . 物体下表面受到液体的压力FA>FB=FC
如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。(g取10N/kg)求:

  1. (1) 分析图象可知,圆柱体受的重力是N;
  2. (2) 圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是N;
  3. (3) 圆柱体的体积是m3
  4. (4) 圆柱体的密度是kg/m3
  5. (5) 分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越(选填“大”或“小”);
  6. (6) 分析图象CD段,可得结论:
如图所示,有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底,欲将其打捞上来,现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升,经过3min的时间物体由水底提升到水面,在此过程中滑轮组的机械效率为90%(不计物体的高度、绳重和摩擦,g取10N/kg,=1.0×103kg/m3),求:

  1. (1) 物体浸没在水中时受到的浮力;
  2. (2) 物体在水底时受到水的压强;
  3. (3) 动滑轮的重力;
  4. (4) 若物体离开水中后匀速上升,且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%,此时钢丝绳自由端的速度。
将一底面积为的柱体放入一底面积为且装有水的柱形容器中,静止时处于如图甲所示状态,此时水深12cm;之后在拉力F的作用下,将物体向上移动一段距离后,物体浸在水中的深度为6cm,容器中水面下降了2cm,如图乙所示, , 求:

  1. (1) 甲图中水对容器底部的压强;
  2. (2) 物体浸没水中受到的浮力。
了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样的观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。下列关于科学史的说法正确的是(   )
A . 阿基米德解开了颜色之谜 B . 牛顿发现了杠杆原理 C . 伽利略准确地测出大气压的数值 D . 沈括发现了地磁两极与地理两极不重合
充入气体后的飞艇的体积是。飞艇悬浮在空中时,飞艇总重力和它受到空气的浮力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”)。空气密度按计算,飞艇受到空气的浮力大小为N。(
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