10.3 物体的沉浮条件及应用（讲义）--【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列（人教版2024）

【八年级物理大单元设计】 10.3 物体的沉浮条件及应用 【内容预览】 【学习目标】 1 【思维导图】 1 知识点1：物体的沉浮条件 1 知识点2：浮力的应用 5 【课堂练习】 7 1. 能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件. 2. 会用物体的密度与液体密度的大小关系判断物体的浮沉情况. 3. 能运用物体的浮沉条件,说明生产生活中的有关现象。 知识点1：物体的沉浮条件 1. 物体沉浮的原因 我们知道力是改变物体运动状态的原因，浸没在液体中的物体，一般受到两个力的作用：一个是竖直向下的重力G；另一个是竖直向上的浮力F浮。物体在液体中是上浮还是下沉，取决于二者之间的大小关系。 2. 物体的沉浮条件及判断 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮+F支=G物 物体处于动态（运动状态不断改变），受到的是非平衡力 可以停留在液体中的任意深度处 上浮的最终状态，并静止在液面上 下沉的最终状态 物体处于静止状态，受平衡力 3. 漂浮和悬浮的理解与区分 项目 悬浮 漂浮 不同点 图示 在液体中的位置 静止在液体中的任何位置 静止在液体的表面 体积关系 V排=V物 V排<V物 密度关系 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 相同点 F浮=G 漂浮问题的“六规律” 规律一：“二力平衡”，即物体漂浮在液体中，所受浮力大小等于它的重力。 规律二：“浮力恒等”，即同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律三：“密大浸少”，即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。 规律四：“比例相等”，即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。 规律五：“加力增浮”，即将漂浮物体全部浸入液体里，需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增加的浮力。 规律六：“质量相等”，即排开液体的质量等于自身的质量(m排=m物)。 【例1】冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 【答案】B 【详解】A．茶叶漂浮时，重力等于浮力，故A错误； B．茶叶沉底时，重力大于浮力，故B正确； C．茶叶下沉时，重力大于浮力，故C错误； D．茶叶上浮时，重力小于浮力，故D错误。 故选B。 【例2】探究物体的沉浮条件时，将重为10N的物体放入盛满水的盆中时，溢出水重为9N，则（　　） A．物体会浮在水面上 B．物体会悬浮在水中 C．物体会沉入盆底 D．不能判定物体的沉浮情况 【答案】C 【详解】由阿基米德原理知物体受到的浮力F浮=G排=9N 物体的重力是10N，物体的重力大于物体受到的浮力，则物块在水中下沉，会沉入盆底，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例3】（多选）将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，甲杯中的小球处于漂浮状态，乙杯中的小球处于悬浮状态，如图所示，此时盐水液面相平，则下列判断正确的是（　　） A．甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底的压强 B．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 C．甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 D．甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力 【答案】ABC 【详解】AB．小球在甲杯中漂浮，则盐水甲的密度ρ甲>ρ球；在乙杯中悬浮，则盐水乙的密度ρ乙=ρ球，所以ρ甲>ρ乙，即甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度；两杯中液面相平，即两杯盐水的深度相等，由公式p=ρgh可知，p甲>p乙，即甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底部的压强，故AB正确； CD．小球在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，由物体的浮沉条件可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故C正确，D错误。 故选ABC。 【典例4】将一木块放入水中，静止时木块漂浮在水面上，露出水面的体积占总体积的，求这个木块的密度。 【答案】 【详解】因物体漂浮，则 即 因 故 则 答：这个木块的密度为。 【例5】如图甲，物块A漂浮，有四分之三的体积浸入水中，则物块A的密度是 kg/m3；若物块A的重力为15N，现用质量和体积均不计的细线将另一个重力相同的小球B拴在物块A的下方，放入水中，静止后如图乙，则小球B的体积为 m3。 【答案】 0.75×103 1×10-3 【详解】[1]物块A漂浮，所受的浮力等于其重力，F浮=GA，根据阿基米德原理可知ρ水gV排=ρAgVA 物块A有四分之三的体积浸入水中，，则 [2]由图乙可知，把物块A和小球B看作一个整体，处于悬浮状态F浮′=GA+GB=15N×2=30N 由阿基米德原理可得ρ水g（VA+VB）=30N 则 其中物块A的体积为 则小球B的体积为VB=3×10-3m3-2×10-3m3=1×10-3m3 知识点2：浮力的应用 1.增大和减小浮力的方法 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积决定，故可以从改变液体密度和改变排开的液体体积两方面改变浮力。 （1）增大浮力的方法： 增大液体的密度（在水中加盐并搅拌，可以使沉底的鸡蛋浮起来）； 增大物体排开液体（或气体）的体积（如，飞艇、万吨巨轮等）。 （2）减小浮力的方法： 减小液体的密度（如，可以采用加清水的方法减小盐水的密度，使悬浮在盐水中的鸡蛋下沉）； 减小物体排开液体（或气体）的体积（如，通过将辅助气囊中的气体放出，减小飞艇排开空气的体积，使飞艇降落）。 2.浮力的应用实例 （1）轮船 工作原理：空心法，即把密度比水大的钢铁制成空心的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，如图所示。轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船装满货物时排开水的质量。 特别提示：排水量=船身质量+满载货物时的质量 轮船的排水量 同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，都处于漂浮状态，F浮=G，即浮力大小不变(只是海水与河水的密度不同，轮船的吃水线不同)，而F浮=ρ液gV排，因此ρ液变小时，V排变大，当轮船由海中驶入河中时，ρ液变小，V排变大，因此轮船应沉下去一些；反之，轮船由河中驶入海中时，ρ液变大，V排变小，因此轮船应浮上来一些。当轮船装卸货物时，浮力会发生变化。 【典例5】轮船是采用挖 的办法使船漂浮在水面上。一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力是 N，当它从长江驶向东海时，船身会 （选填“上浮些”、“下沉些”或“不变”）。 【答案】 空心 上浮些 【详解】[1]轮船是采用挖空心的办法使船漂浮在水面上。 [2]一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力为 [3]船从长江航行进入东海时，始终漂浮于水面上，根据物体沉浮条件可知，船所受的浮力等于自身重力，重力不变，则浮力不变。根据可知，因江水的密度小于海水的密度，故船从长江航行进入东海时，排开海水的体积减小，故船将上浮一些。 （2）潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮或下潜的。潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变，所以浸没后受到的浮力不变，但艇身装有水舱，向水舱充水时，潜水艇变重，逐渐潜入水中。当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时潜水艇变轻，当G艇<F浮时潜水艇上浮。 【典例6】如图所示为潜水艇的示意图，当潜水艇在水中下潜过程其所受浮力与重力的大小关系为：F浮 G（选填“>”、“＜”或“=”），潜水艇所受浮力 ，海水压强 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ＜ 不变 变大 【详解】 [1]潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；潜水艇在水中下潜过程中浮力小于重力。 [2]当它在海面下继续下潜的过程中，潜水深度h增加，而排开水的体积不拜年，根据可知：潜水艇受到水的浮力不变。 [3]由甲位置到乙位置深度增加，根据可知，潜水艇底部受到水的压强增大。 （3）气球和飞艇 工作原理：气球和飞艇靠充入、排出密度较小的气体来实现升降 原理分析：F浮=ρ空气gV排可知，G=ρ气gV+G壳，当F浮>G，气球（飞艇）可升上天空，若要使气球（飞艇）降回地面，可以放出一部分气体，使排开空气的体积减小，浮力减小；对于热气球，加热时内部空气膨胀，一部分空气排出，球内空气密度变小，使浮力大于重力而上升；停止加热，热空气冷却，使重力大于浮力而落地 【典例7】2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录，正在升空的浮空艇，所受空气的浮力 浮空艇的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），其外表面受到的大气压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此变自身力。 【答案】 大于 变小 上浮 【详解】[1]浮空艇上浮，由浮沉条件知其浮力大于重力。 [2]正在升空的浮空艇，距离地球表面的高度逐渐升高，所受大气压强逐渐减小。 [3]由于相同条件下氦气密度比空气小得多，当用上层的氦气排出下层的部分空气时，浮空艇的重力减小，而浮空艇的体积可认为不变，外部空气的密度大于内部气体的密度，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力大于自身的重力，从而上升到空中。 1．一个实心正方体物块的密度为，现将它放在密度为的液体中，如图所示。下列对物块静止时在液体中位置的判断，正确的是（　　） A．可能在1处 B．一定在2处 C．一定在3处 D．可能在4处 【答案】D 【详解】实心正方体物块的密度为，现将它放在密度为的液体中，物体的密度与液体的密度相同，则物体在液体中处于悬浮状态，故物体可能在2处，也可能在3处，也可能在4处（此时容器底面对物体的支持力为0）。 故选D。 2．如图所示，工厂房顶安装的无动力风帽，其凸起的球状体为涡轮，在自然风的推动下快速旋转，能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是（    ） A．飞机起飞 B．孔明灯升空 C．飞艇升空 D．轮船航行 【答案】A 【详解】无动力风帽，在自然风的推动下，快速旋转是利用了流速与压强的关系：流速大的位置压强越小的原理。 A．飞机机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，于是产生向上的升力而起飞，故A符合题意； B．孔明灯上升利用的是浮力，与流速越大压强越小没有关系，故B不符合题意； C．飞艇升空是利用浮力工作的，与流速越大压强越小没有关系，故C不符合题意； D．轮船航行是利用浮力工作的，与流速越大压强越小没有关系，故D不符合题意。 故选A。 3．甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示．关于鸡蛋受到的浮力F甲和F乙，液体密度ρ甲和ρ乙，则下列说法正确的是（　　） A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙 【答案】D 【详解】鸡蛋在甲杯的液体中悬浮，鸡蛋受到的浮力等于自身重力；鸡蛋在乙杯的液体中漂浮，鸡蛋受到的浮力等于自身重力；所以，鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等，即F甲=F乙；鸡蛋在甲杯的液体中悬浮，所以鸡蛋的密度等于甲杯中液体的密度；鸡蛋在乙杯的液体中漂浮，所以鸡蛋的密度小于乙杯中液体的密度。所以，乙杯中液体的密度较大，即ρ甲＜ρ乙。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．“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。 5．如图所示，水平桌面上两个相同的电子秤上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入两种液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度关系为，液体对容器底部的压强相等。下列说法正确的是（　　） A．液体密度关系为 B．两个小球受到的浮力关系为 C．两个电子秤示数相等 D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大 【答案】BD 【详解】A．放入小球后，液体深度的大小关系为，液体对容器底部的压强相等，根据可知，液体密度的大小关系为，故A错误； B．由图可知，A球在甲液体中沉底，B球在乙液体中漂浮，故，且液体密度的大小关系为，根据可知，两个小球受到的浮力的大小关系为，故B正确； C．左侧杯底受到的压力有液体甲对杯底的压力和A球对杯底的压力，可表示为 右侧杯底受到的压力只有液体乙对杯底的压力，可表示为 由于液体对容器底部的压强相等，故，则左侧容器内液体和A球的总重力大于右侧容器内液体和B球的总重力，而容器的重力相等，故左边电子秤的示数更大，故C错误； D．A球在甲液体中沉底，则，B球漂浮在乙液体上，则，而液体密度的大小关系为，故，根据可知，A、B两个小球体积相等，则，故将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大，故D正确。 故选BD。 6．一个体积为100cm3的小球，轻轻放入盛满水的溢水杯中，小球静止后排出水的质量为80g，此时小球所受浮力为 N；将小球取出，放入盛足够多的密度为0.8×103kg/m3的酒精的杯中，松手后，它将会 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”） 【答案】 0.8 悬浮 【详解】[1][2]根据阿基米德原理可知 若小球完全浸没在水中，则小球受到的浮力为 由于小球完全浸没在水中受到的浮力大于排开液体受到的浮力，所以小球在水中静止时处于漂浮状态，则小球的重力为 小球的密度为 由于小球的密度等于酒精的密度，所以小球在酒精中处于悬浮状态。 7．如图为模拟潜水艇工作原理的装置，潜水艇模拟装置在水下下潜过程中，试管所受浮力大小将 （变大/变小/不变）。如果想要模拟潜水艇的试管上浮，应该向 （内压入/外抽出）空气。由此可见潜水艇是通过改变 实现上浮和下潜。 【答案】 不变 内压入 自身重力 【详解】[1]潜水艇模拟装置在水下下潜过程中，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，由F浮=ρ液V排g可知，潜水艇受到水的浮力不变。 [2]如果想要模拟潜水艇的试管上浮，由于浮力不变，根据物体上浮条件可知潜水艇自重G应减小，所以试管里的一部分水应排出，因此应该向内压入空气。 [3]潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的。当重力大于浮力时，潜水艇下潜；当重力小于浮力时，潜水艇上浮。 8．2024年5月1日上午，中国海军福建舰航母出海开展首次航行试验，可谓万众瞩目之至。已知航母满载排水量约8×104吨，则航母满载时受到的浮力是 N。当福建舰从海上驶回长江港口，受到的浮力 （选填“不变”、“变大”或“变小”），航母要 （选填“下沉”或“上浮”）一些。 【答案】 8×108 不变 下沉 【详解】[1]“福建舰”的排水量约8万吨，该舰满载时受到的浮力等于排开水的重力 F浮=G排=m排g=8×104×103kg×10N/kg=8×108N [2]因为“福建舰”始终处于漂浮状态时，浮力等于自身的重力，浮力保持不变。 [3]由于海水密度大于长江水的密度，由F浮=ρ液gV排可得，液体密度变小，故航母要下沉一些。 9．如图所示，将棱长为5cm的实心正方体木块（不吸水）轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg（g取）。求： (1)木块受到的浮力。 (2)木块的密度。 (3)木块下表面受到的水的压强。 (4)用细针压该木块时，木块刚好全部浸没时受到的浮力。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）木块受到的浮力 （2）正方体木块的体积 因为木块漂浮，所以 所以木块的密度 （3）由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力 木块的底面积 木块下表面受到的水的压强 （4）木块刚好全部浸没时受到的浮力 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【八年级物理大单元设计】 10.3 物体的沉浮条件及应用 【内容预览】 【学习目标】 1 【思维导图】 1 知识点1：物体的沉浮条件 1 知识点2：浮力的应用 4 【课堂练习】 6 1. 能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件. 2. 会用物体的密度与液体密度的大小关系判断物体的浮沉情况. 3. 能运用物体的浮沉条件,说明生产生活中的有关现象。 知识点1：物体的沉浮条件 1. 物体沉浮的原因 我们知道力是改变物体运动状态的原因，浸没在液体中的物体，一般受到两个力的作用：一个是竖直向下的重力G；另一个是竖直向上的浮力F浮。物体在液体中是上浮还是下沉，取决于二者之间的大小关系。 2. 物体的沉浮条件及判断 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮+F支=G物 物体处于动态（运动状态不断改变），受到的是非平衡力 可以停留在液体中的任意深度处 上浮的最终状态，并静止在液面上 下沉的最终状态 物体处于静止状态，受平衡力 3. 漂浮和悬浮的理解与区分 项目 悬浮 漂浮 不同点 图示 在液体中的位置 静止在液体中的任何位置 静止在液体的表面 体积关系 V排=V物 V排<V物 密度关系 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 相同点 F浮=G 漂浮问题的“六规律” 规律一：“二力平衡”，即物体漂浮在液体中，所受浮力大小等于它的重力。 规律二：“浮力恒等”，即同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律三：“密大浸少”，即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。 规律四：“比例相等”，即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。 规律五：“加力增浮”，即将漂浮物体全部浸入液体里，需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增加的浮力。 规律六：“质量相等”，即排开液体的质量等于自身的质量(m排=m物)。 【例1】冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　） A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力 C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力 【例2】探究物体的沉浮条件时，将重为10N的物体放入盛满水的盆中时，溢出水重为9N，则（　　） A．物体会浮在水面上 B．物体会悬浮在水中 C．物体会沉入盆底 D．不能判定物体的沉浮情况 【例3】（多选）将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，甲杯中的小球处于漂浮状态，乙杯中的小球处于悬浮状态，如图所示，此时盐水液面相平，则下列判断正确的是（　　） A．甲杯中盐水对容器底部的压强大于乙杯中盐水对容器底的压强 B．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 C．甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 D．甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力 【典例4】将一木块放入水中，静止时木块漂浮在水面上，露出水面的体积占总体积的，求这个木块的密度。 【例5】如图甲，物块A漂浮，有四分之三的体积浸入水中，则物块A的密度是 kg/m3；若物块A的重力为15N，现用质量和体积均不计的细线将另一个重力相同的小球B拴在物块A的下方，放入水中，静止后如图乙，则小球B的体积为 m3。 知识点2：浮力的应用 1.增大和减小浮力的方法 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小由液体密度和排开的液体的体积决定，故可以从改变液体密度和改变排开的液体体积两方面改变浮力。 （1）增大浮力的方法： 增大液体的密度（在水中加盐并搅拌，可以使沉底的鸡蛋浮起来）； 增大物体排开液体（或气体）的体积（如，飞艇、万吨巨轮等）。 （2）减小浮力的方法： 减小液体的密度（如，可以采用加清水的方法减小盐水的密度，使悬浮在盐水中的鸡蛋下沉）； 减小物体排开液体（或气体）的体积（如，通过将辅助气囊中的气体放出，减小飞艇排开空气的体积，使飞艇降落）。 2.浮力的应用实例 （1）轮船 工作原理：空心法，即把密度比水大的钢铁制成空心的，能使它排开更多的水，增大可利用的浮力，从而漂浮在水面上，如图所示。轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船装满货物时排开水的质量。 特别提示：排水量=船身质量+满载货物时的质量 轮船的排水量 同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，都处于漂浮状态，F浮=G，即浮力大小不变(只是海水与河水的密度不同，轮船的吃水线不同)，而F浮=ρ液gV排，因此ρ液变小时，V排变大，当轮船由海中驶入河中时，ρ液变小，V排变大，因此轮船应沉下去一些；反之，轮船由河中驶入海中时，ρ液变大，V排变小，因此轮船应浮上来一些。当轮船装卸货物时，浮力会发生变化。 【典例5】轮船是采用挖 的办法使船漂浮在水面上。一油轮满载时排水量为5500t的轮船在长江中航行，所受江水的浮力是 N，当它从长江驶向东海时，船身会 （选填“上浮些”、“下沉些”或“不变”）。 （2）潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮或下潜的。潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变，所以浸没后受到的浮力不变，但艇身装有水舱，向水舱充水时，潜水艇变重，逐渐潜入水中。当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时潜水艇变轻，当G艇<F浮时潜水艇上浮。 【典例6】如图所示为潜水艇的示意图，当潜水艇在水中下潜过程其所受浮力与重力的大小关系为：F浮 G（选填“>”、“＜”或“=”），潜水艇所受浮力 ，海水压强 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）气球和飞艇 工作原理：气球和飞艇靠充入、排出密度较小的气体来实现升降 原理分析：F浮=ρ空气gV排可知，G=ρ气gV+G壳，当F浮>G，气球（飞艇）可升上天空，若要使气球（飞艇）降回地面，可以放出一部分气体，使排开空气的体积减小，浮力减小；对于热气球，加热时内部空气膨胀，一部分空气排出，球内空气密度变小，使浮力大于重力而上升；停止加热，热空气冷却，使重力大于浮力而落地 【典例7】2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录，正在升空的浮空艇，所受空气的浮力 浮空艇的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），其外表面受到的大气压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 （填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此变自身力。 1．一个实心正方体物块的密度为，现将它放在密度为的液体中，如图所示。下列对物块静止时在液体中位置的判断，正确的是（　　） A．可能在1处 B．一定在2处 C．一定在3处 D．可能在4处 2．如图所示，工厂房顶安装的无动力风帽，其凸起的球状体为涡轮，在自然风的推动下快速旋转，能有效地将室内气体向外抽出。下列与它工作原理相同的是（    ） A．飞机起飞 B．孔明灯升空 C．飞艇升空 D．轮船航行 3．甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示．关于鸡蛋受到的浮力F甲和F乙，液体密度ρ甲和ρ乙，则下列说法正确的是（　　） A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙 4．“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 5．如图所示，水平桌面上两个相同的电子秤上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入两种液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度关系为，液体对容器底部的压强相等。下列说法正确的是（　　） A．液体密度关系为 B．两个小球受到的浮力关系为 C．两个电子秤示数相等 D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大 6．一个体积为100cm3的小球，轻轻放入盛满水的溢水杯中，小球静止后排出水的质量为80g，此时小球所受浮力为 N；将小球取出，放入盛足够多的密度为0.8×103kg/m3的酒精的杯中，松手后，它将会 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”） 7．如图为模拟潜水艇工作原理的装置，潜水艇模拟装置在水下下潜过程中，试管所受浮力大小将 （变大/变小/不变）。如果想要模拟潜水艇的试管上浮，应该向 （内压入/外抽出）空气。由此可见潜水艇是通过改变 实现上浮和下潜。 8．2024年5月1日上午，中国海军福建舰航母出海开展首次航行试验，可谓万众瞩目之至。已知航母满载排水量约8×104吨，则航母满载时受到的浮力是 N。当福建舰从海上驶回长江港口，受到的浮力 （选填“不变”、“变大”或“变小”），航母要 （选填“下沉”或“上浮”）一些。 9．如图所示，将棱长为5cm的实心正方体木块（不吸水）轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg（g取）。求： (1)木块受到的浮力。 (2)木块的密度。 (3)木块下表面受到的水的压强。 (4)用细针压该木块时，木块刚好全部浸没时受到的浮力。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$