北京初三一模物理匯編：阿基米德原理

第1頁/共1頁2023北京初三一模物理匯編阿基米德原理一、單選題1．（2023·北京海淀·統(tǒng)考一模）關(guān)于圖示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)情景，下列說法正確的是（）A．圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小B．圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，在小桌面上放一個(gè)砝碼后海綿的凹陷程度會(huì)増大，說明壓力的作用效果與小桌的質(zhì)量有關(guān)C．圖丙所示的實(shí)驗(yàn)中，用U形管兩側(cè)液面的高度差可以反映探頭處水產(chǎn)生壓強(qiáng)的大小D．圖丁所示的實(shí)驗(yàn)中，如果石塊接觸溢水杯底部，那么石塊受到的浮力會(huì)變大2．（2023·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）水平桌面上放置有甲、乙容器，甲容器中液體的密度為，乙容器中液體的密度為，小球A與B完全相同。用一根細(xì)線將小球A系好，使其浸沒在甲容器的液體中且不與容器接觸，如圖甲所示；用一根細(xì)線將小球B與容器底面相連，使其浸沒，且不與容器接觸，如圖乙所示。A、B靜止時(shí)所受的浮力分別為、，細(xì)線處于繃直狀態(tài)（忽略質(zhì)量和體積），下列判斷正確的是（）A．B．C．若剪斷細(xì)線，小球A靜止時(shí)，甲容器底部受到的壓力不變D．若剪斷細(xì)線，小球B靜止時(shí)，乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變3．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同的溢水杯，裝滿不同密度的液體?，F(xiàn)將小球A分別放入兩溢水杯中，小球靜止時(shí)的情景和溢出的液體如圖所示，從甲杯中溢出的液體所受重力為G甲=0.9N，從乙杯中溢出的液體所受重力為G乙=0.8N，小球在甲杯中所受的浮力為F甲，在乙杯中所受的浮力為F乙。則下列說法中正確的是（）A．因?yàn)锳在乙杯中排開的液體體積較大，所以有F乙>F甲B．A的重力為0.9N，它在乙杯中受到浮力為0.8NC．液體對(duì)甲杯底的壓強(qiáng)等于液體對(duì)乙杯底的壓強(qiáng)D．甲杯對(duì)桌面的壓力小于乙杯對(duì)桌面的壓力二、綜合題4．（2023·北京西城·統(tǒng)考一模）請(qǐng)閱讀《雪龍2號(hào)》并回答問題。雪龍2號(hào)2022年10月26日，中國第39次南極考察隊(duì)隊(duì)員搭乘雪龍2號(hào)極地考察船（如圖1所示），從上海出發(fā)，執(zhí)行南極科學(xué)考察任務(wù)。雪龍2號(hào)極地考察船船長122.5米，船寬22.3米，排水量13996噸，是全球第一艘具有船首、船尾雙向破冰技術(shù)的極地科考船。它具備全回轉(zhuǎn)電力推進(jìn)功能和沖撞破冰能力，可以在冰厚1.5米的條件下以3節(jié)（1節(jié)=1.852千米/時(shí)）的航速連續(xù)破冰航行，可實(shí)現(xiàn)原地360°自由轉(zhuǎn)動(dòng)。該船裝備有國際先進(jìn)的海洋調(diào)查和觀測(cè)設(shè)備，能在極地冰區(qū)海洋開展海洋化學(xué)、生物多樣性調(diào)查等科學(xué)考察。雪龍2號(hào)船首的下部前沿凸起的部分叫做破冰艏（shǒu）柱（如圖2所示），它是用特殊的耐低溫高強(qiáng)鋼打造，厚度達(dá)100mm，可以在零下40℃的低溫環(huán)境中保持足夠的強(qiáng)度和韌性。雪龍2號(hào)在極地破冰時(shí)，4臺(tái)主發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷的運(yùn)行，源源不斷的動(dòng)力推動(dòng)巨大的船身前進(jìn)。遇到厚度1.5米以下的冰層，雪龍2號(hào)以3節(jié)的航速?zèng)_上去，碰到冰層以后，冰層會(huì)把船頭往上抬，船因?yàn)楸容^重又壓下去，這樣不斷反復(fù)，破冰艏柱猶如一把利刃切開厚重的冰層，船首重壓連續(xù)破冰。當(dāng)冰層厚度增加到2米，雪龍2號(hào)連續(xù)向前破冰受阻時(shí)，會(huì)采用沖撞式破冰。在厚冰海域，雪龍2號(hào)還可以采取艉（wěi）向破冰，即利用船尾從上方重壓冰層，下方螺旋槳同時(shí)將水流和碎冰掏空，使得冰層在上下的壓力下塌陷，以后退狀態(tài)掏冰航行，實(shí)現(xiàn)雙向破冰。雪龍2號(hào)是一艘智能型船舶，它是將現(xiàn)代信息技術(shù)、智能技術(shù)等新技術(shù)與傳統(tǒng)船舶技術(shù)進(jìn)行融合，以使船舶在使用時(shí)更加安全、更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)和更加可靠。雪龍2號(hào)在船體和設(shè)備上一共分布著七千多個(gè)傳感器，對(duì)整船的性能、設(shè)備、系統(tǒng)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。這些傳感器為雪龍2號(hào)編織了一張安全網(wǎng)，使雪龍2號(hào)成為了最安全的船舶之一、雪龍2號(hào)極地考察船是中國第一艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船，填補(bǔ)了中國在極地科考重大裝備領(lǐng)域的空白。根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）估算雪龍2號(hào)極地考察船滿載時(shí)受到的浮力大約是___________N。（2）列舉雪龍2號(hào)極地考察船破冰的方法___________，并簡(jiǎn)要分析其中的原理___________？（分析出2條原理即可）三、計(jì)算題5．（2023·北京房山·統(tǒng)考一模）如圖所示，底面積為100cm2的圓柱形容器靜止在水平桌面上，容器內(nèi)水重6N，用輕質(zhì)細(xì)線拉著物體A浸沒在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體A重3N，體積為400cm3。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，細(xì)線質(zhì)量忽略不計(jì)。（1）請(qǐng)畫出物體A的受力示意圖；（2）求物體A受到的浮力F浮；（3）求水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p水。四、填空題6．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，用甲、乙兩個(gè)相同的容器，甲容器中裝入密度為ρ的液體，乙容器中裝入密度為ρ的液體。將同一金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，分別浸沒在這兩種液體中靜止，如圖所示。甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2。（1）通過觀察分析可得出：ρ_____ρ（選填“＞”、“＝”或“＜”）（2）寫出你的分析過程：________

參考答案1．C【詳解】A．圖甲中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊在水平方向上受到的拉力和摩擦力是平衡力，根據(jù)二力平衡原理可知，此時(shí)木塊所受摩擦力的大小與拉力的大小相等，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊受到的滑動(dòng)康擦力的大小，故A錯(cuò)誤；B．圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，在小桌面上放一個(gè)砝碼后海綿的凹陷程度會(huì)増大，受力面積不變，壓力增大，壓力的作用效果比較明顯，說明壓力的作用效果與壓力有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．圖丙所示的實(shí)驗(yàn)中，用U形管兩側(cè)液面的高度差可以反映探頭處水產(chǎn)生壓強(qiáng)的大小，液面高度差越大，表示水內(nèi)部的壓強(qiáng)越大，故C正確；D．圖丁所示的實(shí)驗(yàn)中，如果石塊接觸溢水杯底部，石塊排開水的體積不變，由阿基米德原理可知石塊受到的浮力不變，故D錯(cuò)誤。故選C。2．D【詳解】A．對(duì)甲球進(jìn)行受力分析可得，甲球收到重力、浮力和繩子的拉力，則有對(duì)乙球進(jìn)行受力分析可得，乙球收到重力、浮力和繩子的拉力，則有由于小球A與B完全相同，可知，，則有，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，由于，又甲、乙兩球體積相同，則可知，故B錯(cuò)誤；C．由于甲球受到的浮力小于其重力，當(dāng)剪斷細(xì)線，小球A靜止時(shí)，此時(shí)小球A下沉到甲容器底，甲容器底受到的壓力會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．由于乙球受到的浮力大于其重力，當(dāng)小球B靜止時(shí)，小球B漂浮在液面，前后兩次乙容器對(duì)桌面的壓力沒有發(fā)生變化，根據(jù)可知，乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變，故D正確。故選D。3．B【詳解】AB．由阿基米德原理可知，浮力等于排開液體的重力，G甲＞G乙，因此F甲>F乙，又因?yàn)榧字蠥漂浮，浮力等于重力為0.9N，乙中浮力等于排開液體的重力為0.8N，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由圖像可知甲中A漂浮，，乙中A沉底，，因此，由可知深度相同時(shí)，液體對(duì)甲杯底的壓強(qiáng)大于液體對(duì)乙杯底的壓強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．甲杯對(duì)桌面的壓力為乙杯對(duì)桌面的壓力由圖可知甲液體的體積大于乙液體的體積，同時(shí)甲的密度大于乙的密度，由可知因此可得故D錯(cuò)誤。故選B。4．1.4×108見解析見解析【詳解】（1）[1]雪龍2號(hào)極地考察船船長122.5米，船寬22.3米，排水量13996噸，根據(jù)阿基米德原理，考察船滿載時(shí)受到的浮力大約F浮=G排=m排g=13996×103kg×10N/kg=1.3996×108N≈1.4×108N（2）[2]碰到冰層以后，冰層會(huì)把船頭往上抬，船因?yàn)楸容^重又壓下去，這樣不斷反復(fù)，破冰艏柱猶如一把利刃切開厚重的冰層，船首重壓連續(xù)破冰。當(dāng)冰層厚度增加到2米，雪龍2號(hào)連續(xù)向前破冰受阻時(shí)，會(huì)采用沖撞式破冰。在厚冰海域，雪龍2號(hào)還可以采取艉向破冰，即利用船尾從上方重壓冰層，下方螺旋槳同時(shí)將水流和碎冰掏空，使得冰層在上下的壓力下塌陷，以后退狀態(tài)掏冰航行，實(shí)現(xiàn)雙向破冰。所以考察船破冰的方法有船首重壓破冰、沖撞式破冰、艉向破冰。[3]船首重壓破冰，是通過減小受力面積，增大壓力的方法，使冰層受到的壓強(qiáng)增大；沖撞式破冰，是利用力使物體發(fā)生形變，船首直接撞碎冰層。5．（1）（2）4N；（3）1000Pa【詳解】解：（1）對(duì)物體A的受力可知，物體A受到自身的重力G、豎直向上的浮力F浮、繩子的拉力F拉，如圖所示（2）物體A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10-6m3=4N（3）水對(duì)容器底面的壓力F水=G水+GA+F拉=G水+F浮=6N+4N=10N則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為答