课时9.3 跨学科实践：探秘潜艇的浮沉原理-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练[北师大版(北京) (2024)]

第九章 浮力 课时9. 3 跨学科实践：探秘潜艇的浮沉原理 2022年课程标准 物理素养 2.2.9能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 物理观念：经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程，认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。 科学思维：认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的。能通过实验证明上述结论的正确性。 科学探究：会正确使用弹簧计，能够按照实验操作获得实验数据。 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。 1、浸在液体中的物体受到重力和浮力的作用，物体的浮沉取决于浮力和重力的关系。 2、漂浮问题“五规律”： 一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；ρ液>ρ物。 二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同； 三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几即：V排：V物=ρ物：ρ液 五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力 3、浮力的应用 (1) 轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位：吨(t)，由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=m/p；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮  =mg，轮船和货物共重G=mg。 (2) 潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。潜水艇在水面下潜行时，浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变，它受到的浮力也不变。 (3) 气球和飞艇是靠充入密度小于的气体来改变浮力。 密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。大的刻度值在下面，小的刻度值在上面。          问题一：实验 【角度1】探究潜艇的浮沉条件 【典例1】质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力 B．甲的密度小于乙的密度 C．甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力 D．甲排开水的体积大于乙排开水的体积 【变式1-1】 如图所示，半球形物体重12N，浸没在液体中称时，弹簧测力计示数为10N，则下列说法正确的是（　　） A．浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力 B．浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下 C．浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N D．剪断连接测力计的绳子，物体将静止不动 【变式1-2】 检测海水水位变化的浮标如右图所示，从夏季至冬季，海水温度下降，体积缩小致密度变大，此过程中，浮标的体积保持不变，下列关于浮标的说法正确的是（　　） A．所受浮力变大，露出海面体积变大 B．所受浮力变小，露出海面体积变大 C．所受浮力不变，露出海面体积变大 D．所受浮力变大，露出海面体积变小 问题二：应用 【角度1】潜艇浮沉的应用 【典例1】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【变式1-1】 盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 【变式1-2】 ．“我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 问题三：计算 【角度1】潜艇漂浮的计算 【典例1】 如图，将一铁块甲（）放在一长方体木块上，共同放入水中，木块刚好完全浸没；将铁块拿走，在木块下方用细线（体积不计）系一合金块乙（），木块仍完全浸没在水中。下列说法正确的是（　　） A．甲和乙的体积之比为39∶40 B．甲和乙的体积之比为45∶39 C．甲和乙的质量之比为8∶9 D．甲和乙的质量之比为1∶1 【变式1-1】 为了测量一个实心金属块的密度，小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、 乙、丙、丁的顺序完成实验，甲图中水面在溢水口处，小烧杯中为溢出水的体积，不考虑金属块沾水，水的密度ρ水=1g/cm3，则金属块的密度为（　　） A．4g/cm³ B．3g/cm³ C．2g/cm³ D．1.5g/cm³ 【变式1-2】 小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化，然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部，向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛，测得水深h1（蜡烛与烧杯底弥合，如图甲）；接着他移动了一下蜡烛，发现最终蜡烛漂浮在水面，测得此时水深为h2，已知水的密度为ρ水。根据以上信息作出的以下结论正确的是（　　）    A．甲图中蜡烛所受浮力为ρ水 gS2h1 B．甲图中蜡烛处于悬浮状态 C．乙图中蜡烛所受浮力为ρ水 g（S1h1-S1h2） D．蜡烛密度为ρ水 【基础强化】 一、单选题 1．下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A．100m赛跑所用的时间约为5s B．平均身高约为195cm C．游泳时受到的浮力约为500N D．一标准大气压下拇指指甲盖受到大气压力约为 2．上海海洋大学教授冯东团队青年教师宫尚桂、王旭东和博士生傅建融搭载中国科学院深海科学与工程研究所“探索二号”科考船及“深海勇士”号载人深潜器，组织TS2-30-3航次赴“海马”冷泉，顺利完成上海海洋大学首批次南海冷泉载人深潜任务。假设海水的密度恒为，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船“吃水”更深 B．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船受到的浮力大小不变 C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下，下潜过程中受到的浮力大小不变 D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 3．下列生活实例中，能运用大气压强知识解释的是（　　） A． 排水管的U 形“反水弯” B． 注射器吸取药液 C． 国产大飞机升空 D． 放飞孔明灯 4．下列现象与涉及的物理知识对应错误的是（   ） A．密度计原理-------物体漂浮液面条件 B．飞机飞行时获得升力-----气体压强和流速的关系 C．水下潜水艇能够上浮-------液体的压强和深度的关系 D．高原反应------大气压和海拔高度的关系 5．一个鸡蛋沉没在一杯清水里，选择下列哪一种添加物（足量）加入杯内的水中，经搅拌后，最终可以使鸡蛋浮起来（ρ食盐＞ρ水＞ρ食用油＞ρ酒精）（　　） A．水 B．食盐 C．食用油 D．酒精 6．四个完全相同的容器中分别装有不同的液体，将同一个小球分别放入四种液体中，静止时的位置如图所示，四个容器中液面到容器底的距离相等，则容器底面受到液体压力最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 7．如图甲、乙是同一潜水艇在海面下悬浮和上浮的情景，若甲、乙两图中潜水艇水舱中的水量不再变化。下列说法错误的是（　　） A．甲图是潜水艇悬浮时的情景，乙图是潜水艇上浮的情景 B．甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等 C．甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等 D．潜水艇受到的浮力不小于潜水艇的净重 8．小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。她用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力大于它受到的重力 B．茄子受到的浮力一定大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．茄子的密度小于西红柿的密度 9．下图所示的四个事例中，关于压强的说法正确的是（　　） A．甲为压路机，碾子做的很大，是为了减小压强 B．乙为安全锤，锤头做得很尖，是为了减小压强 C．丙图中加热后再密封的铁桶被压扁，是因为外部大气压强远大于内部压强 D．丁图中热气球能在空中自由升降，是利用“气体流速大的地方压强小”的原理 10．下列实例中，属于利用连通器原理工作的是（    ） A．弹簧测力计 B．锅炉水位计 C．体温计 D．密度计 11．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则正确的是（　　）    A．甲容器中液体的密度较大 B．乙容器底部受到的液体压强较小 C．甲容器中物块受到的浮力较大 D．两容器中物块排开的液体重力相等 12．2021年3月23日晚央视军事频道《军事科技》介绍了海水断崖——海水密度的突然变小；若潜艇遭遇“海水断崖”，潜艇会急速下沉，如不及时控制很快将超过潜深极限沉毁海底；1963年4月美国“长尾鲨“号核潜艇就是遭遇海水断崖坠毁在2600米海底。根据你所学的物理知识，有关下列说法不正确的是（　　） A．潜艇遇海水断崖时所受浮力突然减小 B．潜艇急剧下降所受压强急剧增大 C．潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作 D．潜艇内海员应立即启动潜艇注水系统工作 13．水平桌面上的烧杯装有某种液体，把两个实心小球A和B放入杯中，静止时如题图所示，已知两个小球排开液体的质量相同，下列说法正确的是（　　） A．小球B受到的浮力比重力大 B．小球A受到的浮力比小球B受到的浮力大 C．小球A的质量大于小球B的质量 D．小球A的密度大于小球B的密度 14．质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力 B．甲的密度小于乙的密度 C．甲下表面受到水的压强等于乙下表面受到水的压强 D．甲排开水的重力等于乙排开水的重力 15．P、Q两只蛋，P的体积小于Q的，放在横梁已平衡的天平上，情况如图1所示，再分别放入装满甲、乙液体的相同烧杯中，静止时如图2所示，两种液体的密度如图3所示，则（　　） A．P的密度小于Q的 B．P排开液体的质量小于Q的 C．甲的密度小于Q的 D．P排开液体的体积大于Q的 二、多选题 16．下列四个情景中，受到的浮力不变的物体是（　　） A．从大梅沙沙滩走入深水处的游泳者 B．从长江驶入大海的轮船 C．海面下正在下沉的潜艇 D．正在盐田港码头卸载货物的货轮 17．“仿生学”是模仿生物建造技术装置的科学，物理中有许多用到“仿生学”的地方。下列叙述正确的是（　　） A．受蝙蝠利用超声波导航的启示，制成了声呐 B．照相机成像和人眼睛看物体的原理是一样的 C． 飞机的升力与鸟儿滑翔时的升力有相似之处 D． 潜水艇和鱼的浮沉都是靠改变浮力来实现的 18．对以下各图解释正确的是（   ） A．水瓶正立放置后，再倒立放置在水平桌面上，桌面受到的压力不变，压强变小 B．牙膏皮揉成团会沉到水底，撑开却可浮在水面上，撑开的牙膏皮受到的浮力变大 C．测大气压值时，玻璃管倾斜了，管内外水银面的高度差不会变，大气压值不变 D．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较大造成的 19．在一个空玻璃杯杯口蒙上橡皮膜，当将其杯口朝下竖直浸入水中时（如图甲），杯子刚好悬浮在水中；再将其杯口朝上浸入与图甲的相同位置（如图乙），下列说法正确的是（    ） A．水对橡皮膜的压强变小 B．杯口朝上时杯子继续悬浮在水中 C．水对容器底部的压强变大 D．容器对桌面的压力不变 20．质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球下沉，则下列关于三个小球的说法中正确的是（　　） A．所受浮力的关系： B．密度的关系： C．体积的关系： D．所受重力的关系： 三、实验题 21．小明在学了密度和浮力知识后发现，可以利用简单的仪器使原来的实验变得简单化： 小明在测量某矿石密度实验过程中：      （1）小明把矿石放在天平左盘后发现天平出现如图甲现象，小明接下来的操作应为： A．平衡螺母向右调节，直到天平平衡 B．平衡螺母向左调节，直到天平平衡 C．移动游码，直到天平平衡 （2）用天平测小矿石的质量，当盘中所加砝码及游码位置如图乙所示时天平平衡，则此小矿石的质量为 g．在量筒内装有一定量的水，该小矿石放入前后情况如图丙所示，矿石的密度为 g/cm3； （3）小明发现可以利用如图丁所示仪器“探究物体漂浮时候的条件”，并且实验过程更加简单，操作过程如下： A．在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调至天平平衡； B．将木块轻轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时木块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态； 分析论证：上述实验中，将木块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现 现象，则可以说明G水=G排。 22．利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明利用气球做了以下几个小实验。 （1）图甲所示，说明压力的作用效果与 有关； （2）图乙中，若两只气球自由悬挂在空中，用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气，可观察到两气球 （选填“分开”或“合拢”）。这是因为气体流速越大，压强越 ； （3）要使气球能在空中上浮，需要在气球中充入比空气密度 的气体。 23．小永同学为了测量食用醋的密度，进行以下实验：如图所示 　　 （1）测液体密度的实验原理 （用公式表示）。 （2）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后湖节平衡螺母，使天平横梁平衡。 （3）接下来进行以下3项操作： A．用天平测量烧杯和剩余醋的总质量m1； B．将待测醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和醋的总质量m2； C．将烧杯中醋的一部分倒入量筒，测出这部分醋的体积V； 以上3项操作的正确顺序是： （填字母代号）。 （4）由图甲、乙可知，量筒中醋的质量为 g，体积为 cm3，食用醋的密度是 kg/m3。 （5）爱动脑筋的小明用刻度尺、两个相同透明圆筒形玻璃容器和两个完全相同不吸水的正方体木块，也测出了食用醋的密度，如图丁所示（已知水的密度为水）。 具体步骤如下： ①用刻度尺量出正方体木块的边长为L0 ②将木块分别放入盛有适量食用醋和水的容器a、b中，待木块静止时，分别测出木块在两个容器中露出液面的高度为La、Lb。 ③计算出食用醋的密度＝ （用已知量和测量量的字母表示）。 【素养提升】 四、计算题 25．如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为8×10-3m2，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为1.5×10-4m3。求：（，g取10N/kg） (1)物体A未放入水中时，水对容器底的压强； (2)物体A在水中静止时，容器对桌面的压强； (3)物体A在水中静止时，浸入水中的体积。 【能力培优】 五、科普阅读题 26．阅读短文，回答问题。 国之重器——“新光华”半潜船 2024年5月12日，“新光华”半潜船成功潜装了亚洲最大圆筒型FPSO“海葵一号”，为我国首个深水油田流花油田送去“继任者”，并刷新了装运圆筒型货物重量最重、体积最大的双纪录。半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶，所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船取消了货舱和客舱，取消了船体周围的围栏，只有装货甲板和船楼建筑，如图所示。半潜船装货甲板下分布了几十个甚至上百个压载水舱。半潜船通过调节压载水舱内水的重力来控制它的上浮或者下潜。工作时，先向船体水舱注满水，巨大的甲板下沉至海面以下，待超长超重设备被拖到甲板上固定好时，排出水舱中的水，甲板上浮，到达合适吃水线时，启动螺旋桨转动，半潜船在水面航行。在下潜时并不像潜艇那样完全潜入水下，而是仅仅把装货甲板下潜，船楼建筑需要在水面上。 （1）制作半潜船甲板，应该选择密度较 的材料；水面航行时，使半潜船向前运动的动力的施力物体是 。 （2）“新光华”半潜船是通过改变 实现上浮和下潜的。 （3）海洋中的波浪和洋流等会对半潜船的稳定性造成影响，请结合所学的物理知识提出一条预防和减少这种影响的建议： 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九章 浮力 课时9. 3 跨学科实践：探秘潜艇的浮沉原理 2022年课程标准 物理素养 2.2.9能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 物理观念：经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程，认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。 科学思维：认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的。能通过实验证明上述结论的正确性。 科学探究：会正确使用弹簧计，能够按照实验操作获得实验数据。 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。 1、浸在液体中的物体受到重力和浮力的作用，物体的浮沉取决于浮力和重力的关系。 2、漂浮问题“五规律”： 一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；ρ液>ρ物。 二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同； 三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几即：V排：V物=ρ物：ρ液 五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力 3、浮力的应用 (1) 轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位：吨(t)，由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=m/p；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮  =mg，轮船和货物共重G=mg。 (2) 潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。潜水艇在水面下潜行时，浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变，它受到的浮力也不变。 (3) 气球和飞艇是靠充入密度小于的气体来改变浮力。 密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。大的刻度值在下面，小的刻度值在上面。          问题一：实验 【角度1】探究潜艇的浮沉条件 【典例1】质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力 B．甲的密度小于乙的密度 C．甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力 D．甲排开水的体积大于乙排开水的体积 【答案】C 【详解】AB．甲悬浮，则浮力等于重力，且密度等于水的密度；乙漂浮，则浮力等于重力，且密度小于水的密度。甲乙质量相等，则重力相等，所以浮力相等，且甲的密度大于乙的密度，故AB错误； C．根据压力差法，甲的下表面受到水的压力大于浮力，乙的下表面受到水的压力等于浮力，甲乙受到的浮力相等，所以甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力，故C正确； D．甲乙受到的浮力相等，根据可知甲排开水的体积等于乙排开水的体积，故D错误。 故选C。 【变式1-1】 如图所示，半球形物体重12N，浸没在液体中称时，弹簧测力计示数为10N，则下列说法正确的是（　　） A．浸没时半球在液体中受到重力、拉力、浮力和水的压力 B．浸没时半球受到液体压力的合力方向竖直向下 C．浸没时半球受到的液体的压力的合力为2N D．剪断连接测力计的绳子，物体将静止不动 【答案】C 【详解】A．根据图示可知，浸没的半球在液体中受到重力、拉力和浮力的作用，水对半球的压力的合力就是浮力，故A错误； B．半球所受液体压力的合力就是半球所受的浮力，浮力的方向总是竖直向上的，故B错误； C．由称重法可知，浸没时半球受到的浮力（液体的压力的合力）为 F浮=G-F=12N-10N=2N故C正确； D．因为半球所受的浮力小于重力，所以剪断连接测力计的绳子后半球将下沉，故D错误。 故选C。 【变式1-2】 检测海水水位变化的浮标如右图所示，从夏季至冬季，海水温度下降，体积缩小致密度变大，此过程中，浮标的体积保持不变，下列关于浮标的说法正确的是（　　） A．所受浮力变大，露出海面体积变大 B．所受浮力变小，露出海面体积变大 C．所受浮力不变，露出海面体积变大 D．所受浮力变大，露出海面体积变小 【答案】C 【详解】浮标处于漂浮状态，所受浮力等于自身重力，故所受浮力不变，但由于液体密度变大，根据F浮＝ρ液gV排知，排开液体体积变小，所以露出海面的体积变大，故C正确，ABD错误。 故选C。 问题二：应用 【角度1】潜艇浮沉的应用 【典例1】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【答案】D 【详解】A．茄子漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误； B．茄子漂浮在水面上，茄子受到的浮力等于它受到的重力，西红柿沉在水底，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，由于不知道茄子和西红柿的质量关系，无法比较二者受到浮力的大小关系，故B错误； C．西红柿沉在盆底，根据物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，即西红柿排开水的重力小于自身的重力，故C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度；茄子漂浮，说明茄子的密度小于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。 故选D。 【变式1-1】 盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 【答案】B 【详解】A．良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误； B．若良种和次种的体积相同，良种排开的水的体积大，由F浮=ρ液V排g知道，良种受到的浮力较大，故B正确； C．若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度，所有种子将漂浮，无法选种，故C错误； D．更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，故D错误。 故选B。 【变式1-2】 “我劳动，我快乐”，瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯，每天坚持洗碗，在洗碗过程中，他发现碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力 B．碗沉入水底后不会受到浮力作用 C．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降 D．碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升 【答案】C 【详解】A．物体漂浮时，浮力等于自身的重力，所以碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力，故A错误； B．浸在液体中的一切物体都受浮力作用，碗沉入水底后仍受到浮力作用，故B错误； CD．碗沉入水底时，浮力小于重力；碗漂浮时，浮力等于自身的重力，由于碗的重力相同，所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小，即据可知，碗浸没后，排开的水的体积减小，水面则下降，故C正确，D错误。 故选C。 问题三：计算 【角度1】潜艇漂浮的计算 【典例1】 如图，将一铁块甲（）放在一长方体木块上，共同放入水中，木块刚好完全浸没；将铁块拿走，在木块下方用细线（体积不计）系一合金块乙（），木块仍完全浸没在水中。下列说法正确的是（　　） A．甲和乙的体积之比为39∶40 B．甲和乙的体积之比为45∶39 C．甲和乙的质量之比为8∶9 D．甲和乙的质量之比为1∶1 【答案】C 【详解】将铁块和木块看做是一个整体，此整体漂浮在水中，且木块刚好完全浸没，故有 将合金块和木块看做是一个整体，此整体悬浮在水中，故有 所以甲和乙的体积之比为 甲和乙的质量之比为 故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式1-1】 为了测量一个实心金属块的密度，小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、 乙、丙、丁的顺序完成实验，甲图中水面在溢水口处，小烧杯中为溢出水的体积，不考虑金属块沾水，水的密度ρ水=1g/cm3，则金属块的密度为（　　） A．4g/cm³ B．3g/cm³ C．2g/cm³ D．1.5g/cm³ 【答案】A 【详解】根据甲、乙两图可知，金属块完全浸没，金属块的体积等于排开水的体积，即金属块的体积V=15cm3，根据丙、丁两图可知，加入金属块后，排开水的体积为 V排=15cm3+45cm3=60cm3 杯子和金属块漂浮，增大的浮力等于金属块的重力，根据阿基米德原理可知，增大的浮力也等于排开水的重力，故金属块的重力等于排开水的重力，即金属块的重力 金属块的质量 则金属块的密度 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】 小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化，然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部，向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛，测得水深h1（蜡烛与烧杯底弥合，如图甲）；接着他移动了一下蜡烛，发现最终蜡烛漂浮在水面，测得此时水深为h2，已知水的密度为ρ水。根据以上信息作出的以下结论正确的是（　　）    A．甲图中蜡烛所受浮力为ρ水 gS2h1 B．甲图中蜡烛处于悬浮状态 C．乙图中蜡烛所受浮力为ρ水 g（S1h1-S1h2） D．蜡烛密度为ρ水 【答案】D 【详解】AB．甲图中蜡烛底部与容器底完全弥合，没有受到水对它向上的压力，故蜡烛没有受到浮力，此时也不是悬浮状态。故AB错误； C．蜡烛的体积为 蜡烛漂浮后，水面下降，是因为蜡烛有一部分外露，则蜡烛外露的体积为 蜡烛漂浮时排开水的体积为 此时，蜡烛受到的浮力为 故C错误； D．蜡烛漂浮时，受到的浮力与自身重力相等，则蜡烛的密度为 故D正确。 故选D。 【基础强化】 一、单选题 1．下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A．100m赛跑所用的时间约为5s B．平均身高约为195cm C．游泳时受到的浮力约为500N D．一标准大气压下拇指指甲盖受到大气压力约为 【答案】C 【详解】A．根据常识可知，初中生百米成绩一般在15s左右，故A不符合题意； B．根据长度的常识，初中生的平均身高约为，故B不符合题意； C．初中生的质量约为50kg，游泳时，处于漂浮状态，受到的浮力等于重力约为 故C符合题意； D．你的拇指指甲盖的面积是 一标准大气压下的值是 根据压强公式可知，一标准大气压下你的拇指指甲盖受到大气压力约为 故D不符合题意。 故选C。 2．上海海洋大学教授冯东团队青年教师宫尚桂、王旭东和博士生傅建融搭载中国科学院深海科学与工程研究所“探索二号”科考船及“深海勇士”号载人深潜器，组织TS2-30-3航次赴“海马”冷泉，顺利完成上海海洋大学首批次南海冷泉载人深潜任务。假设海水的密度恒为，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船“吃水”更深 B．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，船受到的浮力大小不变 C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下，下潜过程中受到的浮力大小不变 D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 【答案】C 【详解】AB．“探索二号”科考船卸下“深海勇士”号载人潜水器后，仍处于漂浮状态，浮力等于重力，重力变小，所受的浮力变小，由可得排开液体的体积变小，航母的吃水深度减小了，故AB错误； C．“深海勇士”号载人潜水器潜入海面以下后，根据可知，下潜过程中潜水器排开水的体积不变，受到的浮力大小不变，故C正确； D．“深海勇士”号载人潜水器潜入4500m深的海域受到海水的压强为 故D错误。 故选C。 3．下列生活实例中，能运用大气压强知识解释的是（　　） A． 排水管的U 形“反水弯” B． 注射器吸取药液 C． 国产大飞机升空 D． 放飞孔明灯 【答案】B 【详解】A．排水管的U形“反水弯”利用了连通器的原理，故A不符合题意； B．注射器吸取药水时，先把活塞推到最底端，注射器内的气压小于外界大气压，药液在外界大气压的作用下，被压入注射器内，利用了大气压，故B符合题意； C．由于国产大飞机机翼的形状是“上凸下平”，同一股气流在相同的时间内通过机翼的上方和下方，上方气流通过时的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时路程小，速度小，压强大，所以，机翼下方压强大于上方压强，机翼的上下表面产生了压力差，从而产生向上的升力，利用的是流体压强和流速的关系，故C不符合题意； D．放飞孔明灯利用的是浮力原理，故D不符合题意。 故选B。 4．下列现象与涉及的物理知识对应错误的是（   ） A．密度计原理-------物体漂浮液面条件 B．飞机飞行时获得升力-----气体压强和流速的关系 C．水下潜水艇能够上浮-------液体的压强和深度的关系 D．高原反应------大气压和海拔高度的关系 【答案】C 【详解】A．密度计的使用原理：密度计在使用时始终处于漂浮状态，即浮力大小等于重力大小，浮力不变，故A正确，不符合题意； B．飞机飞行时获得升力应用了流体压强与流速的关系，由于机翼的形状是上凸下平，则机翼上方空气流速快、压强小，机翼下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，故B正确，不符合题意； C．水下潜水艇能够上浮是利用了物体的浮沉条件，与液体压强无关，故C错误，符合题意； D．高原反应是由于海拔越高气压越小导致氧气不容易被吸入肺内造成的，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．一个鸡蛋沉没在一杯清水里，选择下列哪一种添加物（足量）加入杯内的水中，经搅拌后，最终可以使鸡蛋浮起来（ρ食盐＞ρ水＞ρ食用油＞ρ酒精）（　　） A．水 B．食盐 C．食用油 D．酒精 【答案】B 【详解】由于鸡蛋沉没在杯底，根据浮沉条件知道，鸡蛋所受的浮力F浮＜G，由于鸡蛋浸没在水中排开液体的体积不变，而自重不变，为了使鸡蛋上浮，必须增大鸡蛋所受的浮力，由F浮＝ρ液gV排知道，鸡蛋的体积（排开水的体积）不变时，若需要增大F浮，则必须增大水的密度，而四个选项中只有食盐才能使水的密度增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．四个完全相同的容器中分别装有不同的液体，将同一个小球分别放入四种液体中，静止时的位置如图所示，四个容器中液面到容器底的距离相等，则容器底面受到液体压力最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【详解】同一小球在甲、乙中漂浮，说明小球的密度小于甲、乙两液体的密度，即 ρ甲>ρ球，ρ乙>ρ球 因为 V排甲<V排乙 根据公式F浮=ρ液gV排得 ρ甲>ρ乙>ρ球 小球在丙中悬浮，说明小球的密度等于液体丙的密度，即 ρ丙=ρ球 小球在丁中下沉，说明小球的密度大于液体丁的密度，即 ρ丁<ρ球 比较可知，甲液体的密度最大，已知四个容器中液面到容器底面的深度相同，根据公式p=ρgh可知，甲容器底面受到液体压强最大，四个容器的底面积相同，根据F=pS可知甲容器底面受到液体压力最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．如图甲、乙是同一潜水艇在海面下悬浮和上浮的情景，若甲、乙两图中潜水艇水舱中的水量不再变化。下列说法错误的是（　　） A．甲图是潜水艇悬浮时的情景，乙图是潜水艇上浮的情景 B．甲、乙两图中潜水艇受到的浮力相等 C．甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力相等 D．潜水艇受到的浮力不小于潜水艇的净重 【答案】C 【详解】A．潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，故乙图为上浮时的情景，甲图为悬浮时的情景, 故A正确，不符合题意； B．因甲、乙两种情景潜水艇排开水的体积相同，由阿基米德原理 可知，甲、乙受到的浮力相等，故B正确，不符合题意； C．甲图中的潜水艇最终静止时仍悬浮，受到的浮力不变，乙图中的潜水艇上浮最终静止时漂浮在液面上，排开水的体积小于此时潜水艇排开水的体积，所以浮力小于此时的浮力，由于此时的浮力相同，所以甲、乙两图中的潜水艇最终静止时受到的浮力不相等，故C错误，符合题意； D．由于悬浮时，浮力等潜水艇和水的总重力，上浮时浮力大于潜水艇和水的总重力，所以潜水艇受到的浮力不小于潜水艇的净重，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。她用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力大于它受到的重力 B．茄子受到的浮力一定大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．茄子的密度小于西红柿的密度 【答案】D 【详解】A．茄子处于漂浮状态，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故A错误； B．茄子和西红柿排开液体体积大小情况未知，由可知，无法判断浮力大小关系，故B错误； C．西红柿沉底，浮力小于重力，排开水的重力等于浮力，所以排开水的重力小于自身的重力，故C错误； D．茄子处于漂浮状态，说明茄子的密度小于水的密度，西红柿沉底，说明西红柿的密度大于水的密度，所以茄子的密度小于西红柿的密度，故D正确。 故选D。 9．下图所示的四个事例中，关于压强的说法正确的是（　　） A．甲为压路机，碾子做的很大，是为了减小压强 B．乙为安全锤，锤头做得很尖，是为了减小压强 C．丙图中加热后再密封的铁桶被压扁，是因为外部大气压强远大于内部压强 D．丁图中热气球能在空中自由升降，是利用“气体流速大的地方压强小”的原理 【答案】C 【详解】A．压路机的碾子质量很大是为了在受力面积一定时，增大压力来增大压强，故A错误； B．安全锤做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强的，故B错误； C．加热铁桶过程中，铁桶内空气体积膨胀，质量减小，再密封铁桶，随着温度降低，内部气压降低，由于外部大气压强远大于内部压强，所以铁桶被压扁，故C正确； D．热气球中充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气，从而使密度小于外界空气密度，实现了空中飞行，故D错误。 故选C。 10．下列实例中，属于利用连通器原理工作的是（    ） A．弹簧测力计 B．锅炉水位计 C．体温计 D．密度计 【答案】B 【详解】A．弹簧测力计利用了弹簧的伸长量与拉力成正比的原理，不是连通器，故A不符合题意； B．锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接，因此水位计中水位与锅炉水位是一致的，水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化，应用了连通器原理，故B符合题意； C．体温计是利用了液体的热胀冷缩的原理，不是连通器，故C不符合题意； D．密度计是利用物体的漂浮条件来工作的，不是连通器，故D不符合题意。 故选B。 11．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则正确的是（　　）    A．甲容器中液体的密度较大 B．乙容器底部受到的液体压强较小 C．甲容器中物块受到的浮力较大 D．两容器中物块排开的液体重力相等 【答案】D 【详解】A．由图可知，甲容器中物块在液体中悬浮，物块密度等于甲液体密度；乙容器中物块在液体中漂浮，物块密度小于乙液体密度，所以乙容器中液体的密度较大，故A错误； B．因为乙容器中液体的密度较大，液面深度相同，由公式可知，乙容器底部受到的液体压强较大，故B错误； C．由图可知，甲容器中物块在液体中悬浮，物块重力等于在甲中受到的浮力；乙容器中物块在液体中漂浮，物块重力等于在乙中受到的浮力，所以在甲、乙容器中的浮力相等，故C错误； D．物块在两液体中所受的浮力相等，又因为浮力大小等于物块排开的液体重力，因此两容器中物块排开的液体重力相等，故D正确。 故选D。 12．2021年3月23日晚央视军事频道《军事科技》介绍了海水断崖——海水密度的突然变小；若潜艇遭遇“海水断崖”，潜艇会急速下沉，如不及时控制很快将超过潜深极限沉毁海底；1963年4月美国“长尾鲨“号核潜艇就是遭遇海水断崖坠毁在2600米海底。根据你所学的物理知识，有关下列说法不正确的是（　　） A．潜艇遇海水断崖时所受浮力突然减小 B．潜艇急剧下降所受压强急剧增大 C．潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作 D．潜艇内海员应立即启动潜艇注水系统工作 【答案】D 【详解】A．潜艇遇海水断崖时，潜艇浸在水中的体积不变，海水的密度突然变小，由可知，潜艇所受浮力突然减小，故A正确，A不符合题意； B．潜艇急剧下降时，深度变深，海水的密度虽然变小，但变化不大（大于水的密度），由可知，潜艇所受压强急剧增大，故B正确，B不符合题意； CD．由A可知，潜艇所受浮力突然减小，为了使潜艇不超过潜深极限沉毁海底，所以潜艇内海员应立即启动潜艇排水系统工作，减小潜艇的重力，使潜艇的重力小于潜艇受到的浮力，潜艇才能上浮，故C正确，C不符合题意；D错误，D符合题意。 故选D。 13．水平桌面上的烧杯装有某种液体，把两个实心小球A和B放入杯中，静止时如题图所示，已知两个小球排开液体的质量相同，下列说法正确的是（　　） A．小球B受到的浮力比重力大 B．小球A受到的浮力比小球B受到的浮力大 C．小球A的质量大于小球B的质量 D．小球A的密度大于小球B的密度 【答案】D 【详解】A．小球A和B一个悬浮，一个漂浮，均浮力等于重力，故A错误； B．小球A和B排开液体的质量相同，根据阿基米德原理可知小球A和B受到的浮力相等，故B错误； C．小球A和B均浮力等于重力，且受到的浮力相等，所以两球重力相等，则两球质量相等，故C错误； D．小球A悬浮，则密度等于水的密度，小球B漂浮，则密度小于水的密度，所以小球A的密度大于小球B的密度，故D正确。 故选D。 14．质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力 B．甲的密度小于乙的密度 C．甲下表面受到水的压强等于乙下表面受到水的压强 D．甲排开水的重力等于乙排开水的重力 【答案】D 【详解】A．由图可知，甲物体在水中处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知，甲物体在水中受到的浮力为F浮甲=G甲；乙物体在水中处于漂浮状态，乙物体在水中受到的浮力为F浮乙=G乙；因为甲乙两物体的质量相等，则甲乙两物体受到的重力相等，故甲乙两物体在水中受到的浮力相等，故A错误； B．由图可知，甲的体积小于乙的体积，质量相同，根据可知，甲的密度大于乙的密度，故B错误； C．由于甲、乙两物体下表面所处的液体深度不同，因此根据，甲下表面受到水的压强大于乙下表面受到水的压强，故C错误； D．因为甲、乙质量相等，重力相等，甲悬浮，浮力等于重力，乙漂浮，浮力等于重力，所以甲所排开液体的重力等于乙所排开液体的重力，故D正确。 故选D。 15．P、Q两只蛋，P的体积小于Q的，放在横梁已平衡的天平上，情况如图1所示，再分别放入装满甲、乙液体的相同烧杯中，静止时如图2所示，两种液体的密度如图3所示，则（　　） A．P的密度小于Q的 B．P排开液体的质量小于Q的 C．甲的密度小于Q的 D．P排开液体的体积大于Q的 【答案】B 【详解】A．由图1可知，天平平衡，说明两只蛋的质量是相等的，即mP​=mQ。由于P的体积小于Q的，根据密度公式，我们可以得出P的密度大于Q的，故A不符合题意； B．由图2可知，甲图中在液体中蛋下沉，所以蛋的重力大于浮力，即GP＞F浮P，乙图蛋在液体中处于漂浮状态，所以GQ＜F浮Q，由于两只蛋的质量相等，所以它们的重力也相等，即GP=GQ​。所以F浮P＜F浮Q，再根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G排=m排​g所以P排开液体的质量小于Q的，故B符合题意； C．Q在乙中漂浮，Q的密度小于乙的密度，根据图3可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，所以甲液体的密度大于Q的密度，故C不符合题意； D．根据前面解答可知F浮P＜F浮Q，且，根据式子可知，而Q漂浮，则，所以，即P排开液体的体积小于Q的体积，故D不符合题意。 故选B。 二、多选题 16．下列四个情景中，受到的浮力不变的物体是（　　） A．从大梅沙沙滩走入深水处的游泳者 B．从长江驶入大海的轮船 C．海面下正在下沉的潜艇 D．正在盐田港码头卸载货物的货轮 【答案】BC 【详解】A．从大梅沙沙滩走入深水处的游泳者，其排开水的体积增大，由F浮＝ρ液gV排可知，游泳者所受浮力增大，故A不符合题意； B．轮船在长江和大海中都是漂浮的，所以浮力都等于重力，故从长江驶入大海的轮船所受浮力大小不变，故B符合题意； C．海面下正在下沉的潜艇，排开海水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，潜水器所受浮力不变，故C符合题意； D．货轮漂浮，受到的浮力与重力相等，卸载货物时，其重力减小，轮船所受浮力减小，故D不符合题意。 故选BC。 17．“仿生学”是模仿生物建造技术装置的科学，物理中有许多用到“仿生学”的地方。下列叙述正确的是（　　） A．受蝙蝠利用超声波导航的启示，制成了声呐 B．照相机成像和人眼睛看物体的原理是一样的 C． 飞机的升力与鸟儿滑翔时的升力有相似之处 D． 潜水艇和鱼的浮沉都是靠改变浮力来实现的 【答案】ABC 【详解】A．蝙蝠飞行过程中能够发出超声波，利用超声波确定目标的位置，这是回声定位，科学家根据蝙蝠的回声定位制成了声呐，故A正确； B．人的眼睛和照相机一样都成倒立缩小的实像，故B正确； C．鸟儿滑翔时，展开的翅膀呈现流线型，即翅膀上方的空气流速大，压强小，翅膀下方的空气流速小，压强大，所以展开的翅膀上、下方产生的压力差形成的升力使鸟儿飞行；飞机的机翼呈现流线型，机翼上方的空气流速大，压强小，机翼下方的空气流速小，压强大，所以飞机滑行达到一定的速度，机翼所受的升力大于飞机自重时，飞机就起飞了，故C正确； D．潜水艇的体积不变，浸没在水中受到的浮力大小不变，它的上浮和下潜是靠改变自身重力来实现的；鱼体内的鱼鳔里面是空气，改变鱼鳔的体积也就改变了排开水的体积（不会改变自身质量），从而达到改变所受浮力大小的目的，而控制自身的浮沉；潜水艇和鱼的浮沉原理不同，故D错误。 故选ABC。 18．对以下各图解释正确的是（   ） A．水瓶正立放置后，再倒立放置在水平桌面上，桌面受到的压力不变，压强变小 B．牙膏皮揉成团会沉到水底，撑开却可浮在水面上，撑开的牙膏皮受到的浮力变大 C．测大气压值时，玻璃管倾斜了，管内外水银面的高度差不会变，大气压值不变 D．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较大造成的 【答案】BC 【详解】A．水瓶正立或倒立放置，总的重力是不变的，所以桌面受到的总压力是不变的；水瓶正立放置后，再倒立放置在水平桌面上，桌面的受力面积减小，根据可知，当压力一定时，受力面积变小，压强会变大，故A错误； B．牙膏皮的重力大小不变，牙膏皮揉成团会沉到水底，受到的浮力小于牙膏皮自身的重力大小；当牙膏皮撑开漂浮在水面上时，受到的浮力大小和牙膏皮自身的重力大小相等，所以撑开的牙膏皮受到的浮力变大，故B正确； C．当玻璃管倾斜时，由于大气压不变，能支持的水银柱高度不变，即管内外水银面的高度差不变，故C正确； D．秋风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度快，压强小；屋内空气流动速度慢，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，产生一个向上的压强差和压力差，所以秋风“卷”走屋顶茅草，故D错误。 故选BC。 19．在一个空玻璃杯杯口蒙上橡皮膜，当将其杯口朝下竖直浸入水中时（如图甲），杯子刚好悬浮在水中；再将其杯口朝上浸入与图甲的相同位置（如图乙），下列说法正确的是（    ） A．水对橡皮膜的压强变小 B．杯口朝上时杯子继续悬浮在水中 C．水对容器底部的压强变大 D．容器对桌面的压力不变 【答案】ACD 【详解】A．将杯口朝上浸入与图甲的相同位置时，橡皮膜在水中的深度变浅，根据p=ρgh可知，水对橡皮膜的压强变小，故A正确； B．甲图中的玻璃杯恰好悬浮在水中，说明玻璃杯所受的浮力等于重力；甲图中由于橡皮膜在水中的深度更深，橡皮膜凹陷更明显，所以排开水的体积小，而乙图中由于橡皮膜在水中的深度更浅，橡皮膜凹陷不明显，排开水的体积变大，根据，玻璃杯所受的浮力变大，大于重力，所以玻璃杯将上浮，故B错误； C．因为在图乙中，玻璃杯排开水的体积变大，所以容器中液面变高，根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强变大，故C正确； D．容器对桌面的压力 将杯口朝上浸入与图甲的相同位置时，总重力不变，所以容器对桌面的压力不变，故D正确。 故选ACD。 20．质量相等的甲、乙、丙三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮、乙球悬浮、丙球下沉，则下列关于三个小球的说法中正确的是（　　） A．所受浮力的关系： B．密度的关系： C．体积的关系： D．所受重力的关系： 【答案】ABD 【详解】A．根据题意知道，甲漂浮，乙悬浮，丙沉入底部，当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮 三球质量相等，物体的重力相等，则所受浮力的关系 故A正确； B．当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮 故B正确； C．由于，由知道 由题意知道 则有 故C错误； D．甲、乙、丙三个实心小球是质量相等的，根据G=mg知道，三个小球所受得重力关系是 故D正确。 故选ABD。 三、实验题 21．小明在学了密度和浮力知识后发现，可以利用简单的仪器使原来的实验变得简单化： 小明在测量某矿石密度实验过程中：      （1）小明把矿石放在天平左盘后发现天平出现如图甲现象，小明接下来的操作应为： A．平衡螺母向右调节，直到天平平衡 B．平衡螺母向左调节，直到天平平衡 C．移动游码，直到天平平衡 （2）用天平测小矿石的质量，当盘中所加砝码及游码位置如图乙所示时天平平衡，则此小矿石的质量为 g．在量筒内装有一定量的水，该小矿石放入前后情况如图丙所示，矿石的密度为 g/cm3； （3）小明发现可以利用如图丁所示仪器“探究物体漂浮时候的条件”，并且实验过程更加简单，操作过程如下： A．在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调至天平平衡； B．将木块轻轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时木块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态； 分析论证：上述实验中，将木块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现 现象，则可以说明G水=G排。 【答案】 C 53 2.65 自动恢复平衡 【详解】（1）[1]如图甲，在称量矿石的质量时，指针向左偏，则说明矿石的质量比砝码的质量大一些，所以，接下来的操作是：移动游码，直到天平平衡，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[2][3]由图乙知，矿石的质量 m=50g+3g=53g 由图丙知，水的体积为60mL，水和矿石的体积为80mL，则矿石的体积 V=80mL-60mL=20mL=20cm3 则矿石的密度 （3）[4]如图丁，在该实验中，将木块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，根据阿基米德原理可知 G排=F浮 木块在水中漂浮，根据漂浮条件可知 F浮=G木 所以 G木=G排 对左盘来说，放入木块稳定后，由于增加的木块重力等于减少的溢出水的重力，所以左盘受到压力与不放木块时是相同的，则天平横梁会自动恢复平衡，所以，如果天平横梁能够自动恢复平衡，则可以说明 G木=G排 22．利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明利用气球做了以下几个小实验。 （1）图甲所示，说明压力的作用效果与 有关； （2）图乙中，若两只气球自由悬挂在空中，用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气，可观察到两气球 （选填“分开”或“合拢”）。这是因为气体流速越大，压强越 ； （3）要使气球能在空中上浮，需要在气球中充入比空气密度 的气体。 【答案】 力的大小 合拢 小 小 【详解】（1）[1]由大小不同的力挤压气球，气球的形变大小不同，说明压力的作用效果与力的大小有关。 （2）[2][3]用粗吸管对准A点沿垂直与纸面方向用力吹气，由于流体流速越大的位置压强越小，所以A点压强最小，两个气球在外边大气压的作用下，向A点靠拢。 （3）[4]要使气球能在空中上浮，则气球的浮力要大于气球的重力，所以在气球里充入比空气密度小的气体。 23．小永同学为了测量食用醋的密度，进行以下实验：如图所示 　　 （1）测液体密度的实验原理 （用公式表示）。 （2）把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后湖节平衡螺母，使天平横梁平衡。 （3）接下来进行以下3项操作： A．用天平测量烧杯和剩余醋的总质量m1； B．将待测醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和醋的总质量m2； C．将烧杯中醋的一部分倒入量筒，测出这部分醋的体积V； 以上3项操作的正确顺序是： （填字母代号）。 （4）由图甲、乙可知，量筒中醋的质量为 g，体积为 cm3，食用醋的密度是 kg/m3。 （5）爱动脑筋的小明用刻度尺、两个相同透明圆筒形玻璃容器和两个完全相同不吸水的正方体木块，也测出了食用醋的密度，如图丁所示（已知水的密度为水）。 具体步骤如下： ①用刻度尺量出正方体木块的边长为L0 ②将木块分别放入盛有适量食用醋和水的容器a、b中，待木块静止时，分别测出木块在两个容器中露出液面的高度为La、Lb。 ③计算出食用醋的密度＝ （用已知量和测量量的字母表示）。 【答案】 B C A 【详解】（1）[1]测液体密度的实验原理是=。 （2）[2]在测量时，需要测出烧杯和醋的总质量，再将烧杯中的一部分醋倒入量筒，测出这部分醋的体积，并测出烧杯和剩余醋的总质量，所以测量顺序为BCA。 （3）[3]由图知，标尺的分度值为0.2g，由图甲知烧杯和剩余醋的总质量 m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g 由图乙知烧杯和醋的总质量 m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4g 所以量筒中醋的质量 m=m2-m1=82.4g-37.4g=45g [4]由图丙知量筒的分度值为2mL，量筒中醋的体积为 V=40mL=40cm3 [5]醋的密度为 ===1.125g/cm3=1.125103kg/m3 （4）[6]设木块的底面积为S，木块在食用醋和水中都漂浮，所以F浮醋=F浮水，所以 食用醋的密度为 【素养提升】 四、计算题 25．如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为8×10-3m2，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为1.5×10-4m3。求：（，g取10N/kg） (1)物体A未放入水中时，水对容器底的压强； (2)物体A在水中静止时，容器对桌面的压强； (3)物体A在水中静止时，浸入水中的体积。 【答案】(1)800Pa (2)975Pa (3)9×10-5m3 【详解】（1）由液体压强公式p=ρgh可得：物体A未放入水中时，水对容器底的压强 （2）由重力公式G=mg可得：物体A的重力 GA=mAg=0.09kg×10N/kg=0.9N 容器的总重力 G总=G容器+G水+GA=0.9N+6N+0.9N=7.8N 物体A在水中静止时，容器对桌面的压力F大小等于容器的总重力G总，即 F=G总=7.8N 由压强公式可得：物体A在水中静止时 （3）由密度公式可得：物体A的密度 因ρA<ρ水，根据密度大小与浮沉的关系可知：物体A在水中静止时，处于漂浮状态；根据物体的浮沉条件可知：物体A漂浮时受到的浮力 F浮=GA=0.9N 根据阿基米德原理可知：物体A在水中静止时，浸入水中的体积 【能力培优】 五、科普阅读题 26．阅读短文，回答问题。 国之重器——“新光华”半潜船 2024年5月12日，“新光华”半潜船成功潜装了亚洲最大圆筒型FPSO“海葵一号”，为我国首个深水油田流花油田送去“继任者”，并刷新了装运圆筒型货物重量最重、体积最大的双纪录。半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶，所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船取消了货舱和客舱，取消了船体周围的围栏，只有装货甲板和船楼建筑，如图所示。半潜船装货甲板下分布了几十个甚至上百个压载水舱。半潜船通过调节压载水舱内水的重力来控制它的上浮或者下潜。工作时，先向船体水舱注满水，巨大的甲板下沉至海面以下，待超长超重设备被拖到甲板上固定好时，排出水舱中的水，甲板上浮，到达合适吃水线时，启动螺旋桨转动，半潜船在水面航行。在下潜时并不像潜艇那样完全潜入水下，而是仅仅把装货甲板下潜，船楼建筑需要在水面上。 （1）制作半潜船甲板，应该选择密度较 的材料；水面航行时，使半潜船向前运动的动力的施力物体是 。 （2）“新光华”半潜船是通过改变 实现上浮和下潜的。 （3）海洋中的波浪和洋流等会对半潜船的稳定性造成影响，请结合所学的物理知识提出一条预防和减少这种影响的建议： 。 【答案】 小 水 自身重力 降低船楼建筑的高度，使重心降低。 【详解】（1）[1]根据文章可知，甲板要求宽阔，强度高，质量轻。要质量轻，体积一定的情况下，密度小的材料可以减轻质量。 [2]水面航行时启动的是螺旋桨，螺旋桨向后推水，水给船向前的反作用力，所以使半潜船向前运动的动力的施力物体是水。 （2）[3]半潜船通过调节压载水舱内水的重力来控制它的上浮或者下潜，即改变自身重力来实现浮沉。 （3）[4]影响稳定性的因素有重心，压低重心可维持稳定，故可以降低船楼建筑的高度。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$