第1部分 第10单元 第2节 物体的浮沉条件及应用-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（贵州专用）

　 众相原创 赋能中考 ８．２．５×１０５　增大压强　９．１０５　１０．３００　大　１１．１０００ １２．答：挖掘机在松软的泥土上时，下面的履带全部与泥 土接触，受力面积大，压强小；同一挖掘机在水泥路面 上时，只有下面棱与地面接触，受力面积小，压强大。 １３．答：“借腹滑行”时，压力一定，通过增大受力面积可以 减小压强，不易破坏冰面。 １４．答：打鸡蛋时，往往向碗沿碰一下，蛋壳就破了，不往 平面处碰，是在压力一定时，通过减小受力面积来增 大压强。 <,) =;>?@AB　 实验　探究影响压力作用效果的因素 （１）海绵的凹陷程度　（２）改变压力的大小　（３）压力大小 （４）乙和丙　（５）不能　硬纸板的形变程度不明显 （６）压强　（７）转换　控制变量　（８）＝　（９）受力面积 小　（１０）变小　没有控制压力不变　（１１）①３４　１３６　 ②１．８４×１０４　③选用边长更小的方格纸（或取ｇ＝９．８Ｎ／ｋｇ） 第２节　液体压强 (,) -./0123　 ①重力　②流动性　③相等　④大　⑤大　⑥ρｇｈ ⑦连通　⑧同一高度 4,) 56789:;　 １．连通器　相平　２．Ｃ　３．乙　液体的深度越深　４．Ｄ　 ５．Ｃ　６．ＡＣＤ　７．Ｄ　８．＝　＜　９．１∶１　１∶２　１０．Ｂ　１１．Ｄ <,) =;>?@AB　 实验　探究液体压强与哪些因素有关 （１）漏气　拆下软管重新安装　（２）Ｕ形管中左右两侧液 面的高度差　转换　（３）无关　（４）大　（５）丙、丁 （６）不是　（７）没有保持探头深度相同　将探头适当上 移　（８）ｂ　（９）１．２５　（１０）大于　小于 第３节　大气压强　流体压强与流速的关系 (,) -./0123　 ①重力　②流动性　③小　④升高　⑤托里拆利 ⑥１．０１３×１０５　⑦７６０　⑧液体　⑨气体　⑩小　瑏瑡大 瑏瑢小　瑏瑣小　瑏瑤大　瑏瑥上 4,) 56789:;　 １．Ｄ　２．液化　小于　３．大于　升高　４．越低　升高 ５．靠拢　变小　不能　６．大　小　７．大于　小于 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 （１）大于　（２）堵住管口，塑料管向上运动，封闭气体压 强变小，小于外界大气压，所以在外界大气压的作用下， 水进入塑料管，管内水面高于管外水面，然后塑料管快速 向下运动，松开管口，由于惯性，水柱回落速度低于管向 下运动速度，水柱相对于管口向上运动，水会从管口喷出 （３）增大　做功 第十单元　浮　力 第１节　浮力　阿基米德原理 (,) -./0123　 ①竖直向上　②Ｇ－Ｆ示　③重力　④ｍ排 ｇ　⑤ρ液 ｇＶ排 ⑥体积　⑦液体的密度　⑧大 4,) 56789:;　 １．大　物体排开液体的体积　２．Ｂ　３．１．２　小于 ４．１．２　１．２　５．２．３　４０　６．２０　４０ ７．１×１０７　８．０．５　＝　９．２　＞ <,) =;>?@AB　 实验１　探究浮力大小与哪些因素有关 （１）大　（２）吊环　竖直　４　（３）大　物体排开液体的 体积　（４）相同　（５）Ｅ、Ｆ　（６）错误　两次实验没有控 制物体排开液体的体积相同　（７）不可靠　没有控制排 开液体的体积相同　（８）Ｂ　（９）ｂ　ａ　（１０）弹簧测力计 的示数更加稳定，读数更准确 实验２　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 （１）调零　（２）１．４　（３）乙、丁　１．４　（４）它排开水所受 重力　（５）小　（６）Ａ　（７）＝　（８）变小　变大　相等 （９）ＢＣ 第２节　物体的浮沉条件及应用 (,) -./0123　 ①＞　②＜　③＝　④＝　⑤＜　⑥＞　⑦＝　⑧＜ ⑨＜　瑏瑠改变自身重力　瑏瑡小于 4,) 56789:;　 １．等于　大于　下沉　２．＜　不变　３．２０　变大 ４．（１）自身重力　（２）＝　（３）不变　（４）减小 ５．ＢＣ　６．ＡＣ　７．上浮　大于　８．下沉　低于 ９．答：（１）所受浮力减小；飞机飞离航母前后，航母都处于 漂浮状态，所受浮力始终等于重力，当飞机飞离航母 时，航母总重减小，所以所受浮力相应减小。 （２）由图可知夏季海水载重线位于冬季海水载重线上 方，则航母在夏季排开水的体积大于冬季排开水的体 积，因为航母载重相同，即总重力不变，航母航行于不 同海区及不同季节时，都是漂浮状态，根据二力平衡， 浮力等于重力，可知满载时在不同季节受到浮力大小 相同，根据Ｆ浮 ＝ρ液ｇＶ排可知，夏季海水密度小于冬季 海水密度。 １０．答：（１）孔明灯点燃后上升，排开空气的体积不变，空 气密度不变，根据阿基米德原理可知，孔明灯受到的 浮力不变。 （２）孔明灯点燃后，内部空气受热膨胀，密度变小，外 部空气密度大，自身的体积不变，所受浮力大于自身 重力，点燃后孔明灯从地面凌空而起。 １１．答：（１）由题意可知，当半潜船装载货物时，船楼建筑 仍露出海面，根据物体的浮沉状态可知，半潜船装载 货物时处于漂浮状态。 （２）半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力 作用，因要保持甲板浮出海面高度相同，即 Ｖ排相同， 根据阿基米德原理可知，半潜船受到的浮力不变，若 装载质量更大的货物，由物体的平衡条件可知，需要 减轻自身的重力，故需要从压载水舱排出更多海水。 １２．答：反应后，气泡不断附着在蛋壳表面，整体的 Ｖ排 增 大，ρ液 不变，由Ｆ浮 ＝ρ液 ｇＶ排 可知，Ｆ浮 增大，Ｇ蛋 不变， 当Ｆ浮 ＞Ｇ蛋 时，鸡蛋上浮                                                                       。 ６ 　 贵州物理 跨学科实践：制作微型密度计 （１）０．１　１０　（２）１２．５　５　（３）Ｂ　（４）向烧杯中添加液 体增大深度 【解析】（１）密度计的重力Ｇ＝ｍｇ＝１０×１０－３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝ ０．１Ｎ，由于密度计是漂浮在水面上的，根据物体的浮沉 条件可知，密度计在水中受到的浮力 Ｆ浮 ＝Ｇ＝０．１Ｎ；由 Ｆ浮 ＝ρ液ｇＶ排可知，密度计排开液体的体积 Ｖ排 ＝ Ｆ浮 ρ水ｇ ＝ ０．１Ｎ １×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ ＝１×１０－５ｍ３＝１０ｃｍ３，即密度计 在水面以下的体积 Ｖ１＝Ｖ排 ＝１０ｃｍ ３；（２）根据密度计的 工作原理可知，密度计在不同的液体中受到的浮力相同， 即密度计在密度为０．８ｇ／ｃｍ３的某液体中受到的浮力为 ０．１Ｎ，液体的密度 ρ液 ＝０．８ｇ／ｃｍ ３＝０．８×１０３ｋｇ／ｍ３，由 Ｆ浮 ＝ρ液ｇＶ排可知，密度计排开液体的体积 Ｖ排′＝ Ｆ浮 ρ液ｇ ＝ ０．１Ｎ ０．８×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ ＝１．２５×１０－５ｍ３＝１２．５ｃｍ３， 即密度计在该液体液面以下的体积Ｖ２＝Ｖ排′＝１２．５ｃｍ ３， 由Ｖ＝Ｓｈ可知，密度计在水面以下的深度 ｈ１ ＝ Ｖ１ Ｓ＝ １０ｃｍ３ ０．５ｃｍ２ ＝２０ｃｍ，密度计在某液体液面以下的深度 ｈ２＝ Ｖ２ Ｓ＝ １２．５ｃｍ３ ０．５ｃｍ２ ＝２５ｃｍ，则“１ｇ／ｃｍ３”刻度线和“０．８ｇ／ｃｍ３” 刻度线之间的距离 Δｈ＝ｈ２－ｈ１＝２５ｃｍ－２０ｃｍ＝５ｃｍ； （３）根据阿基米德原理 Ｆ浮 ＝ρ液ｇＶ排及 Ｖ＝Ｓｈ可知，密度 计浸入液面下的深度 ｈ＝ Ｆ浮 ρ液ｇＳ ，由于密度计在不同液体 中受到的浮力相同，圆木棒的横截面积不变，根据 ｈ＝ Ｆ浮 ρ液ｇＳ 可知，密度计浸入液面下的深度与液体的密度成反 比，所以密度计的刻度特点是上小下大，而且刻度不是均 匀的，上疏下密，故图乙中 Ｂ标刻正确，故选 Ｂ；（４）用自 制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丙所示情况， 没有漂浮，因而可以向烧杯中添加液体增大深度。 一题一单元　现代科技———海洋油气生产平台 “海基二号” （１）通过增大受力面积来减小压强　（２）３．７×１０８　变大 （５）如答图所示 第（５）题答图 解：（３）它们受到海水的压强ｐ＝ρ海水ｇｈ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３× １０Ｎ／ｋｇ×３２４ｍ＝３．２４×１０６Ｐａ （４）由ｖ＝ｓｔ可得，到达安装海域所需要的时间 ｔ＝ｓｖ＝ ２４０×１０３ｍ １００ｍ／ｍｉｎ＝２４００ｍｉｎ＝４０ｈ （６）起重机做的有用功 Ｗ有 ＝Ｇｈ＝８．１×１０ ６Ｎ×１０ｍ＝８．１×１０７Ｊ 根据η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％可知，电动机做的总功 Ｗ总 ＝ Ｗ有 η ＝８．１×１０ ７Ｊ ９０％ ＝９×１０ ７Ｊ 根据Ｗ＝Ｆｓ可得，电动机提供的拉力 Ｆ＝ Ｗ总 ｓ＝ ９×１０７Ｊ ３×１０ｍ＝３×１０ ６Ｎ （７）驳船小角度倾斜前，驳船和导管架的总重力 Ｇ总 ＝（ｍ驳 ＋ｍ架）ｇ＝（６×１０ ４×１０３ｋｇ＋３．７×１０４× １０３ｋｇ）×１０Ｎ／ｋｇ＝９．７×１０８Ｎ 驳船小角度倾斜时，水舱中水增加的重力 ΔＧ＝Δｍｇ＝ρ海水ΔＶｇ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３×（６×１０３ｍ３－ ２．２×１０３ｍ３）×１０Ｎ／ｋｇ＝３．８×１０７Ｎ 此时处于漂浮状态，则 Ｆ浮总 ＝Ｇ总 ＋ΔＧ＝９．７×１０ ８Ｎ＋３．８×１０７Ｎ＝１．００８×１０９Ｎ 重难·小专题３　压强、浮力相关坐标曲线作图 １．（１）＜　（２）＜ ２．如答图所示 ３．如答图所示 第２题答图 第３题答图 ４．Ｆ甲 ＝Ｆ丙 ＞Ｆ乙　５．＝ ６．如答图所示 ７．如答图所示 第６题答图 第７题答图 ８．如答图所示 第８题答图 重难·小专题４　真实情境、模型中 浮沉条件的应用 １．１　上浮　２．Ｄ ３．答：手握大瓶施加适当的压力，使大瓶内空气压强增 大，小瓶内的水增加，小瓶内空气体积减小；由Ｆ浮 ＝ρ液 ｇＶ排可知，小瓶和瓶内空气整体受到的浮力Ｆ浮减小，当 Ｆ浮 ＜Ｇ排时，小瓶会下沉。 ４．Ｂ ５．答：塑料盆最终所处的稳定状态是漂浮；原因：                                                                      由于塑 ７ 　 第十单元　浮　力 第２节　物体的浮沉条件及应用 !"# $%&'()* !"# １ o&)1uà 　 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 Ｆ浮①　＞　Ｇ Ｆ浮②　＜　Ｇ Ｆ浮③　＝　Ｇ Ｆ浮④　＝　Ｇ Ｆ浮 ＋ＦＮ＝Ｇ ρ物⑤　＜　ρ液 ρ物⑥　＞　ρ液 ρ物⑦　＝　ρ液 ρ物⑧　＜　ρ液 ρ物 ＞ρ液 Ｖ排 ＝Ｖ物 （露出水面前） Ｖ排 ＝Ｖ物 Ｖ排 ＝Ｖ物 Ｖ排⑨　＜　Ｖ物 Ｖ排 ＝Ｖ物 处于动态，受非平衡力作用 物体可停留在液 面下任何位置 上浮的最终状态 下沉的最终状态 处于静态，受平衡力作用 【技巧点拨】判断物体浮沉有两种方法：比较浮力Ｆ浮 与物体重力Ｇ的大小或比较ρ物 与ρ液 的大小。 !"# ２ )1uà&X/ １．轮船 （１）排水量：轮船排开水的质量。 （２）原理：把密度大于水的材料做成空心，可以使排开水的体积增加，从而增大浮力。 ２．潜水艇：通过瑏瑠　改变自身重力　来实现浮沉。潜水艇在水下时排开水的体积不变，如果不考虑 海水的密度变化，则潜水艇在水下时所受浮力不变。 ３．气球、飞艇：通过充入密度瑏瑡　小于　空气的气体，从而使其升空。 ４．密度计：根据物体漂浮时受到的浮力等于自身的重力和阿基米德原理Ｆ浮 ＝ρ液 ｇＶ排 制成，即ρ液 ＝ Ｇ密度计 ｇＶ排 。测量液体密度时，密度计浸入液体中的体积越大，待测液体的密度就越小。 ５．盐水选种：配制盐水，使其密度小于优质种子的密度而大于劣质种子的密度。 +"# ,-./012 5# １ 23)1<=‰Š¨¥oqy （２０２４．１１） １．（改编自 ＲＪ八下 Ｐ５１ 图１０．１－４）死海是世 界著名的咸水湖。如 图所示，人可以漂浮在死海中悠闲地看书，人 所受浮力大小　等于　人的重力，人能浮在死 续下页 ５．（多选）（２０２４铜仁万山区一模）如图所示，水 母的伞状体内有一种特别的腺体，可以发出一 氧化碳，使伞状体膨胀，通过控制伞状体的体 积大小，水母实现了在水中上浮和下潜的自 由。忽略产生一氧化碳的质量，下列说法正确           续下页 １８ 　 众相原创 赋能中考　贵州物理 海上是因为死海的海水密度　大于　人体密 度，如果人将右腿露出水面，身体将　下沉　 （选填“上浮”或“下沉”）一些。 ２．（改编自 ＲＪ八下 Ｐ５７图１０．３－２）如图所示， 小明把鸡蛋放入盛有水的杯子中，鸡蛋沉在杯 底（如图甲）；向杯中加盐，鸡蛋悬浮（如图 乙），则鸡蛋在甲、乙两种情况下所受的浮力 Ｆ甲　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”）Ｆ乙。往乙 杯中再加一些盐，鸡蛋再次静止后所受的浮力 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 第２题图 　　 第３题图 ３．（改编自 ＲＪ八下 Ｐ５８图１０．３－５）在物理课 “造船比赛”中，小明用质量为２０ｇ的橡皮泥 做成的船能漂浮在水面上，此时橡皮泥排开水 的质量是　２０　ｇ。如图所示，若向橡皮泥做 成的船中装入重物，橡皮泥做成的船仍然漂浮 在水面上，则承载重物的橡皮泥船所受浮力 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 ４．（改编自ＲＪ八下Ｐ５９图１０．３－６）如图所示是 潜水艇在水中上浮和下潜时的情景。 （１）潜水艇是通过改变　自身重力　来实现上 浮和下沉的； （２）潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受 浮力与重力的大小关系为 Ｆ浮 　＝　（选填 “＞”“＜”或“＝”）Ｇ； （３）若该潜水艇从水下的甲位置下潜到乙位 置，则此过程中，潜水艇受到的浮力　不变　； （４）若该潜水艇由大海中潜入长江中仍然保持 悬浮，应该　减小　（选填“增大”或“减小”） 潜水艇水舱中水的质量。（ρ海水 ＞ρ江水） 的是 （Ｂ ） Ａ．伞体缩小时，受到浮力会变大 Ｂ．悬浮的水母，产生一氧化碳时会上浮 Ｃ．逐渐下沉的水母，所受水的压强逐渐增大 Ｄ．水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致 第５题图 　　 第６题图 ６．（多选）（２０２３六盘水一模）如图所示，“潜龙二 号”是我国目前先进的自主水下机器人，它可 以通过所装配的压载铁实现无动力下潜和上 浮，通过舵推进器实现前进、后退和旋转等动 作。忽略水的密度变化，水下机器人在水下运 动的过程中，下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．在下潜过程中，机器人所受水的压强一直在 变大 Ｂ．在水下匀速上浮或下潜过程中，机器人所受 浮力逐渐变大 Ｃ．在下潜过程中，操控舵推进器可以改变水下 机器人的运动状态 Ｄ．在水下悬停时，机器人所受的浮力大于重力 ７．（２０２４贵州１１题４分）泡茶时可以欣赏到茶叶 在水中浮沉“起舞”。如图所示，冲泡茶叶时， 部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增 大，由于浮力大于重力而　上浮　；茶叶充分 吸水后由于其密度　大于　水的密度而下沉。 第７题图 　　 第８题图 ８．（２０２４六盘水二模）如图所示，水槽中的水面 上漂浮着一个装有物块的容器，已知ρ物 ＞ρ水， 且物块不吸水。现将物块取出后轻放入水中， 物块将　下沉　，待物块静止后水槽中的水面 　低于　（选填“高于”或“低于”）Ｏ点                                                                         。 ２８ 　 第十单元　浮　力 5# ２ ./)1u৺¨¥<= （贵州、贵阳近４年连续考查） ９．ＲＪ新教材新增素材 航空母舰 图甲为我国第三 艘航空母舰“福建舰”，是中国完全自主设计建 造的首艘弹射型航空母舰，飞行甲板上搭载有 歼－１５舰载战斗机。２０２４年５月，“福建舰” 出海顺利完成首次航行试验。 　　 （１）航母在海上航行时，当航母上的舰载机歼 －１５飞离航母后，请你判断航母所受的浮力将 如何变化，并用所学的物理知识，分析为什么 会这样变化？ （２）载重线是航母在允许的最大载重情况时水 面位置的水平线，因航行季节、航区或船舶用 途而异。图乙为航母上的载重线，其中“Ｓ”表 示夏季海水载重线，“Ｗ”表示冬季海水载重 线。请结合图片利用已学物理知识判断夏季 海水和冬季海水密度的大小关系并说明理由。 答：（１）所受浮力减小；飞机飞离航母前后，航 母都处于漂浮状态，所受浮力始终等于重力， 当飞机飞离航母时，航母总重减小，所以所受 浮力相应减小。 （２）由图可知夏季海水载重线位于冬季海水载 重线上方，则航母在夏季排开水的体积大于冬 季排开水的体积，因为航母载重相同，即总重 力不变，航母航行于不同海区及不同季节时， 都是漂浮状态，根据二力平衡，浮力等于重力， 可知满载时在不同季节受到浮力大小相同，根 据Ｆ浮 ＝ρ液ｇＶ排可知，夏季海水密度小于冬季 海水密度。 １１．（２０２３贵州１７题３分）半潜船是专门从事运 输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船 舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华” 号，装载货物前，海水进入船内的压载水舱， 甲板逐渐下潜至海面以下，但船楼建筑仍露 出海面；把货物拖拽至甲板上方时，从压载水 舱向外排出海水，半潜船逐渐上浮并托起货 物直至甲板浮出海面一定高度，这样就完成 了货物装载。请回答以下问题： （１）半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况？ （２）若装载质量更大的货物，在保持甲板浮出 海面高度相同的情况下，需要从压载水舱排 出更多海水，请用浮力知识解释从压载水舱 多排海水的原因。 答：（１）由题意可知，当半潜船装载货物时，船 楼建筑仍露出海面，根据物体的浮沉状态可 知，半潜船装载货物时处于漂浮状态。 （２）半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物 的重力作用，因要保持甲板浮出海面高度相 同，即Ｖ排相同，根据阿基米德原理可知，半潜 船受到的浮力不变，若装载质量更大的货物， 由物体的平衡条件可知，需要减轻自身的重 力，故需要从压载水舱排出更多海水                                                                      。 ３８ 　 众相原创 赋能中考　贵州物理 １０．（改编自 ＨＫ八年级 Ｐ１８０图９－２１）某同学 用比较坚韧的薄纸做成了一盏孔明灯，如图 所示，用棉花团蘸上酒精放在孔明灯底部的 燃料盒内，点燃棉花团，过了一会儿，孔明灯 凌空而起。为了揭秘其中的原因，该同学查 阅资料后得知：（ａ）在空气中，物体受到的浮 力大于重力时，物体会升空；（ｂ）孔明灯点燃 后，自身的体积不变；（ｃ）空气受热会膨胀，密 度变小。 （１）孔明灯从地面凌空而起，受到的浮力将如 何变化，请说明理由。 （２）根据上述信息并结合相关知识，分析点燃 后孔明灯从地面凌空而起的原因。 答：（１）孔明灯点燃后上 升，排开空气的体积不变， 空气密度不变，根据阿基 米德原理可知，孔明灯受 到的浮力不变。 （２）孔明灯点燃后，内部空气受热膨胀，密度 变小，外部空气密度大，自身的体积不变，所 受浮力大于自身重力，点燃后孔明灯从地面 凌空而起。 １２．（２０２１贵阳１８题３分）如图所示，将生鸡蛋浸 没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气 泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加， 鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的 鸡蛋上浮的原因。（不考虑白醋密度和鸡蛋 质量的变化） 答：反应后，气泡不断附着在蛋壳表面，整体 的Ｖ排 增大，ρ液 不变，由 Ｆ浮 ＝ρ液 ｇＶ排 可知， Ｆ浮 增大，Ｇ蛋 不变，当Ｆ浮 ＞Ｇ蛋 时，鸡蛋上浮                                      。 )*+,-./0m6abn 某兴趣小组制作了一个微型密度计，在圆木棒的一端缠绕一些铜丝，将其放入不同的液体 中，它会竖直立在液体中，已知圆木棒的横截面积为０．５ｃｍ２。 　 　 （１）小组同学用天平测出了密度计的质量为１０ｇ，将密度计放入水中并处于漂浮状态，如图甲所 示，在木棒上用记号笔标出水面的位置，这就是水的密度刻度“１ｇ／ｃｍ３”，此时密度计受到的浮力为 　０．１　Ｎ，它在水面以下的体积为　１０　ｃｍ３。 （２）假设该密度计漂浮于密度为０．８ｇ／ｃｍ３的某液体中，密度计在该液体液面以下的体积为　１２．５　ｃｍ３， 在距离“１ｇ／ｃｍ３”刻度线　５　ｃｍ的位置标刻“０．８ｇ／ｃｍ３”的刻度线。 （３）用同样的方法可以标刻其他刻度，如图乙所示，微型密度计的刻度（单位：ｇ／ｃｍ３）标刻正确 的是　Ｂ　（填标号）。 （４）用自制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丙所示情况，请提出一条改进建议： 　 　。 请完成分层进阶练习册Ｐ３３～３４习题 ４８ 　 第十单元　浮　力 <456çç789'('G:;7õ×<= 　　２０２４年４月１９日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，它刷新了高度、质 量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质 量为６×１０４ｔ的“海洋石油２２９”驳船将质量为３．７×１０４ｔ的导管架运载至安装海域的情景。（ρ海水 取１．０×１０３ｋｇ／ｍ３，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ） 　　　 　　　 （１）如图甲所示，导管架的底部固定着４块面积非常大的钢板，这４块钢板的作用是　　　　　　　 　增大受力面积来减小压强　。 （２）运载前，导管架静止在“海洋石油２２９”驳船上时，对“海洋石油２２９”驳船的压力是　３．７×１０８　Ｎ， 安装过程中，随着导管架逐渐没入海面以下，它所受浮力会　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （３）“海基二号”在指定海域成功安装后，这４块钢板处于水深３２４ｍ的海底处，它们受到海水的压 强是多少？ 解：它们受到海水的压强ｐ＝ρ海水ｇｈ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ×３２４ｍ＝３．２４×１０６Ｐａ （４）导管架和驳船拖航的速度约为１００ｍ／ｍｉｎ，它们到达２４０ｋｍ外的安装海域所需要的时间约为多 少小时？ 解：由ｖ＝ｓｔ可得，到达安装海域所需要的时间ｔ＝ ｓ ｖ＝ ２４０×１０３ｍ １００ｍ／ｍｉｎ＝２４００ｍｉｎ＝４０ｈ （５）导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画 出导管架受力的示意图。 （６）在“海基二号”建造过程中常用到起重机，其吊臂上的滑轮组如图丙所示。某次在匀速吊起重为８．１× １０６Ｎ的部件时，部件１０ｓ内上升了１０ｍ，滑轮组的机械效率为９０％，则电动机提供的拉力是多少？ 解：起重机做的有用功Ｗ有 ＝Ｇｈ＝８．１×１０ ６Ｎ×１０ｍ＝８．１×１０７Ｊ 根据η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％可知，电动机做的总功Ｗ总 ＝ Ｗ有 η ＝８．１×１０ ７Ｊ ９０％ ＝９×１０ ７Ｊ 根据Ｗ＝Ｆｓ可得，电动机提供的拉力Ｆ＝ Ｗ总 ｓ＝ ９×１０７Ｊ ３×１０ｍ＝３×１０ ６Ｎ （７）这次海上安装采用了滑移下水方式：工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱 注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重 力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别 为２．２×１０３ｍ３和６×１０３ｍ３时，导管架顶端浸入海水中的体积为２００ｍ３，则驳船和固定在驳船上的 导管架总共受到的浮力是多少Ｎ？ 解：驳船小角度倾斜前，驳船和导管架的总重力 Ｇ总 ＝（ｍ驳 ＋ｍ架）ｇ＝（６×１０ ４×１０３ｋｇ＋３．７×１０４×１０３ｋｇ）×１０Ｎ／ｋｇ＝９．７×１０８Ｎ 驳船小角度倾斜时，水舱中水增加的重力 ΔＧ＝Δｍｇ＝ρ海水ΔＶｇ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３×（６×１０３ｍ３－２．２×１０３ｍ３）×１０Ｎ／ｋｇ＝３．８×１０７Ｎ 此时处于漂浮状态，则Ｆ浮总 ＝Ｇ总 ＋ΔＧ＝９．７×１０ ８Ｎ＋３．８×１０７Ｎ＝１．００８×１０９Ｎ ５８