第7章 浮力（综合题30道）-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练（2024五四学制沪科版）

第7章 浮力（综合题30道） 1．一石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为2N，则该石块受到液体的浮力为 N。浮力的方向 ，施力物体是 。此石块在液体中下沉时 （填“受到”或“不受到”）浮力的作用。 2．在南美洲的湖泊中生长着一种巨大的莲叶叫王莲。它的叶子特别大，有的直径可达3m以上，而且叶面光滑，叶缘上卷，像一只浮在水面上的翠绿的大玉盘（如图所示）。成年人的质量一般约为60kg，双脚站立时与地面的接触面积约为。王莲叶直径为2m，边缘卷边高20cm。硬质泡沫板直径，质量约为3kg，王莲叶片要托起这样的人，必须保证叶片不能破裂，已知叶片能承受的最大压强是。（取，取）请问： (1)人能否直接站在王莲叶片上，为什么？ (2)人借助泡沫站立在王莲叶片上是否安全，为什么？ (3)人通过泡沫板站在莲叶上，只考虑受压部分向下浸入水中，且浸入水中深度最大为边缘卷边高度的，即5cm，该王莲叶片是否能托起这样的成年人？ 3．如图所示，小明在家里洗水果时，发现体积较小的苹果漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底。 (1)请在图乙方框内画出此时苹果的受力示意图；（“·”表示苹果） (2)苹果的质量为150g，苹果受到的重力大小为 N； (3)苹果受到的浮力大小为 N，依据是 ； (4)小明想知道芒果的密度，如图所示，他用电子秤测量芒果的质量为 g，随后，他测出芒果的体积为，图甲中芒果受到的浮力大小为 N。芒果对容器底部压力大小为 N。 4．军迷小军查阅资料后，发现075型两栖攻击舰2号舰的排水量约为吨，舰长约235米，宽约36米，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。说法正确的是( ) A．军舰满载时受到的浮力约为 B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力 C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些 D．直升机从军舰上飞走后，军舰排开水的质量会减小 选择理由： 。 5．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图，把一个体积为的正方体小木块放入水中，静止时，木块有露出水面，求木块受到的浮力。（，g取10N/kg） 解：由题意可知： 木块受到的浮力： 错误之处： 错因分析： 正确解答： 6．周末，小明为家人准备丰盛的晚餐。 (1)使用如图甲所示的工具压饺子皮时，该工具是一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，为支点，是压杆上点在下压时受到的阻力。请在图乙中画出阻力臂和作用在杠杆点的最小动力； (2)洗菜时，体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，则土豆受到的浮力 （选填“大于”“等于”或“小于”）西红柿受到的浮力。 7．船是人类伟大的发明，船的发展史也从某方面体现了人类的科技进步。福船是中国古代航海木帆船“四大船型”之一，其优良性能保障了明代郑和下西洋这一壮举的成功实施；“雪龙2”号是全球首艘采用艏艉双向破冰技术的极地科考船；2025年6月17号是福建舰下水三周年。福建舰在海上受到巨大的浮力，这个浮力的施力物体是 ，请在图中画出福建舰所受浮力和重力 。 8．中国空间站太空授课 2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，仍是由神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课。在轨演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。除了天上的课堂，地面分课堂的设置和调整变化无疑扩大了“天宫课堂”的覆盖面，让更多地方包括特别行政区的学生获得与航天员老师直接交流互动的机会，特别是直接向他们提出自己关心的科学问题的机会。 同学们，太空梦永不失重，科技梦张力无限，科学无处不在，未来属于你们。 根据短文，回答下列问题： （1）航天员漂浮在天宫空间站中，像鸟儿一样飞翔，与在地球上相比，航天员在太空上的质量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）在水油分离实验中，王亚平老师用力摇晃一个装有水和油的瓶子，让水油充分混合，瓶中一片黄色。时间一分一秒过去，瓶中没有发生任何变化，油滴仍然均匀分布在水中。但是在地面课堂上，油能够漂浮在水面上，是因为油滴受到的浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）其受到的重力； （3）在太空抛物实验中，冰墩墩惊喜亮相，充当了回“助教”，它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向匀速前进，近似做匀速直线运动。空间站在绕地球飞行时，保持速度7.68公里/秒不变，那么空间站 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。 9．2020年11月19日10时09分，由我国自主研制的“大国重器”——“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。在此次深潜过程中，“奋斗者”号突破万米海深，潜入全球最深海域。（设海水密度为1.0×103千克/米3，且不随深度发生变化） (1)“奋斗者”号全海深载人潜水器排开海水的体积约为50米3，求潜水器下潜过程中所受的浮力F浮大小； (2)船长在接受采访时说：“潜水器下潜到10000米海底时，要承受近1000个大气压，也就是说1米2要承受1万吨的压力”，请计算分析这个说法的依据。 (3)由于实际上不同深度海水密度是不同的，“奋斗者”号下潜时受到的浮力也会不同，为了避免深潜器失控，“奋斗者”号每次下潜之前，科学家都要事先精确测量下潜工作区的海水密度。小金利用所学知识设计了测量海水密度的实验方案，其实验原理是 ；实验步骤如下所示，请将他的实验步骤按正确的顺序排列。 ①把装有待测海水的量筒放到电子天平上，测出海水的质量m； ②把待测海水倒入量筒中，测出海水体积V； ③根据实验原理，计算得出海水密度； ④把量筒放到电子天平上，去皮。 正确的实验步骤： 。除此方法外，还可以利用 直接测量海水的密度。 10．装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下漂浮在矿泉水瓶内的水中，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。小玻璃瓶（含瓶内的水和空气）称为浮沉子，如图（a）所示。若将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚，当小瓶漂浮时，简化的模型如图（b）所示，小瓶内空气柱的高度为h。若将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量。求： (1)图（b）中A受到的浮力F浮； (2)图（b）中A排开水的体积V排； (3)给大瓶施加适当的压力，小瓶会 （选填“向上运动”或“向下运动”），请尝试解释产生这种现象的原因。 11．把体积相同的物块a和b分别轻轻放入装满水的杯里，用干燥的小烧杯收集溢出的水。两物体静止后状态如图1所示 (1)经测量甲杯中水的质量是，乙杯中水的质量是，则物块a在水中受到的浮力是 N。 (2)用“”代替物块a，在图2中画出物块a受力示意图。 (3)由物块的浮沉情况可判断： 的密度较大。（选填“物块a”“物块b”） (4)计算出物块a的密度是 。 12．制作简易密度计： （1）取一根长饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端密封起来，使其能竖直漂浮在水中，如图甲所示。设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度，则此时吸管受的浮力 （用水的密度和、表示）； （2）将吸管漂浮在其它液体中，则由于液体密度的不同导致浸入的深度不同，因此，根据浸入深度可测液体密度； （3）将（1）的吸管漂浮在密度为的液体中，吸管浸入液体的深度为，则 （用、、表示）； （4）根据上述分析，简易密度计上的刻度分布是 （选填“均匀”“不均匀”）的； （5）小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是 。 A．长度最长的    B．浸入水中的深度最深的    C．质量最小的 13．如图甲所示是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台——“深海一号”能源站，它由上部生产平台和下部浮体组成。上部生产平台质量为2.1×104t，下部浮体质量为3.3×104t，下部浮体由环形浮箱和4个密闭中空立柱组成，如图乙。每个中空立柱长20m、宽20m、高60m，立柱内有储油舱、压载水舱等设施。环形浮箱在水面下，ρ海水取1.0×103kg/m3。 （1）“深海一号”能源站的下部浮体在陆地的滑道上建成，然后再滑移到半潜船上运输。滑移的时候在滑道上涂抹润滑脂，这是通过 的方法减小摩擦力； （2）上部生产平台和下部浮体合拢时，全世界起重能力最大的桥式起重机“泰山吊”用35min将“深海一号”的上部生产平台匀速升高70m，求这个过程中起重机对上部生产平台的拉力做功的功率； （3）“深海一号”能源站在固定海域漂浮作业，并采的天然气通过管道向外输送，伴生的凝析油储存在中空立柱内的储油舱中。若生产平台的甲板保持水平，在储油舱中存入2万吨凝析油的同时压载水舱向海中排出1.9万吨压载水，生产平台的甲板比存储凝析油前下降了多少m？ 14．阅读短文，回答问题： 核潜艇 在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动，图甲为某改进型攻击核潜艇．该潜艇最大潜深达到350m，完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，不考虑潜艇的体积变化。 (1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是 　 。 A．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的 B．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的 C．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小 D．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等 (2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会 （选填“上浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患，为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是 。 (3)该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，使核潜艇前进动力的施力物体是 ；核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速为 m/s。 (4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降，当到达一定深度后从水舱中向外排出海水，经过一段时间，核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇所受阻力恒为30000N，则核潜艇需排出海水的质量为 kg。 15．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 有一个重为10N的实心球，它的体积为，若把它放入足够大且装满了水的容器里，静止后小球所受到的浮力是______N。（g取10N/kg，） 解：由得。 错误之处： ； 错因分析： ； 正确解答： 。 16．2017年4月26日，中国第一艘国产航空母舰正式下水（如图所示），它的排水量达到6.5×104吨。（排水量是指轮船按设计要求满载时排开水的质量。取g=10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）求： （1）满载时该航空母舰受到的浮力是多少N？ （2）当航空母舰上的飞机从甲板起飞上空后，航空母舰受到的浮力将怎样变化？请简要说明理由。    17．如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉（胶管在水中的体积忽略不计）。下列分析正确的是 。    A．“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B．“潜水艇”排开水的重力保持不变 C．“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变 D．“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的 说明理由： 。 18．如图（a），福建舰是中国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。 (1)福建舰满载排水量约为，它满载时所受的浮力是 N。 (2)舰载机飞离甲板后，福建舰浸入水中的体积 （“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）。 (3)如图（b），重为10牛的模型船漂浮在水面上，请画出它所受浮力的示意图。 19．如图所示，液体密度计竖直漂浮在待测液体中，观察管壁上与液面相平处的刻度可直接读出待测液体的密度值。 ①观察该液体密度计可以发现，密度计的刻度值从上向下逐渐 （选填“变大”或“变小”），这是因为密度计自身所受重力大小是一个定值，所以使用时其所受浮力大小是定值，液体的密度越大，密度计排开液体的体积就 （选填“越大”或“越小”）。 ②根据①中的解释可知，用密度计测量液体密度，涉及到的物理知识有 。 A．阿基米德原理        B．液体的热胀冷缩    C．二力平衡条件 ③小华同学用该密度计测盐水的密度，他将密度计放入盐水中，静止后密度计示数值为ρ。此时他突然发现密度计顶端粘有一块小金属颗粒，则盐水的实际密度 ρ（选填“大于”“等于”或“小于”）。 20．如图所示是由A容器和B容器构成的连通器，B容器底的中间部分有一个方形孔。将密度为0.4g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器底，且把方形孔密合覆盖住（木块的底面积大于方形孔的面积）。先向B容器缓慢注水，注水高度为15cm，此时木块没有上浮。再向A容器中缓慢注水，使A容器的水面与B容器的水面相平，此时木块恰好要竖直离开B容器底而上浮。木块最终会浮出水面静止。 （1）由于A、B两容器中的水对木块有向上的 ，所以对木块产生了浮力；若木块恰好要离开B容器底（但与容器底接触良好）时受到的浮力为F浮，而木块刚刚离开B容器底时受到的浮力为F浮＇，则F浮 F浮＇；若木块恰好要离开B容器底时，水对A容器底的压强为p，当木块浮在水面静止时，水对A容器底的压强为p＇，则p p＇（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）； （2）木块最终浮在水面静止时，木块浸入水中的体积为多大 ？ （3）由题目条件，求出方形孔的面积S孔 。 21．炎热的夏季，小宝在喝冰水时发现冰块总是漂浮在水面上，如图所示。 (1)冰块的密度为，其单位读作 。浮在水面上的冰块受到的重力G 浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）； (2)请在图中用力的示意图画出杯子对桌面的压力F； (3)试计算冰块在水面以下部分的体积与总体积的比值； (4)过一段时间，冰块熔化成水，杯中液面 （选填“上升”、“不变”或“下降”）。 22．如图所示是我国自主研发的民用载人飞艇AS700D，采用常单囊体布局，气囊充入氦气，利用氦气密度比空气密度小的特性提供大部分升力，剩余部分升力通过电动机驱动螺旋桨转动提供。某次试飞返程过程中，飞艇的总重力为，飞行员关闭电动机，飞艇恰好能竖直向下做匀速直线运动。已知飞艇的总体积为，空气密度可视为不变，且。 (1)求飞艇匀速下降过程中受到的浮力大小； (2)求飞艇匀速下降过程中受到的阻力大小； (3)若要让飞艇匀速上升，且所受阻力与匀速下降时受到的阻力大小相等，求电动机提供的升力； (4)请构思一种能增加飞艇载重的方案（文字表述即可，不用计算）。 23．跨学科实践：制作吸管密度计。 (1)如图甲所示，取一根塑料吸管，下端塞入适量配重的铜丝，在吸管底部用蜡将其恰好密封，使吸管竖直 在水中，静止时在吸管上标记水面的位置，测出该位置到吸管下端的距离为H。再将吸管放在其他密度为的液体中，静止时如图乙所示，测出吸管浸入液体中的深度为h。 液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 A 浸入深度h/cm 7.50 6.67 6.00 5.45 4.00 (2)图甲中吸管受到的浮力大小 （选填“大于”“大小”或“等于”）图乙中吸管受到的浮力大小；由、H、h可以推导出液体的密度表达式为 。 (3)表格中未求出的数据A应为 ，由表格数据可以得出，当吸管浸入液体的深度h越小，则液体密度越 。在吸管上标出相应刻度即可制成吸管密度计，该密度计的刻度特点是 （写出一点即可）。 24．如图甲所示为模拟水位报警器装置，容器上口一边安装激光器，另一边安装接收器，当接收器正常接收到激光照射时，报警器不工作。容器里有一浮块M，底部通过弹簧与容器底部相连（弹簧质量、体积忽略不计），当容器里水面上升时，浮块随之上升，一旦浮块挡住激光，报警器报警。已知浮块高为20cm，底面积为，密度为，水面距容器口为11cm时，弹簧恰好保持原长。（g取，） (1)求浮块M的质量 kg。 (2)时，此时浮块受到浮力 N。 (3)两根原长相同的弹簧A、B，其受外力与伸长量的关系如图乙所示，请通过计算判断能实现报警要求的是弹簧 （选填“A”或“B”）。 (4)第（3）问中恰好报警时，水面距容器口的距离是 cm。 25．如图甲所示，蓝鲸1号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。某同学制作了蓝鲸1号的模型，如图乙所示。该模型底部有2个相同的长方体浮箱，每个浮箱底面积为，高10cm，每个浮箱内有体积为的空心部分，可装液体。两个浮箱上共有4根相同的均匀长方体立柱，每根立柱的横截面积为，高30cm，每根立柱内有体积为的空心部分，可装液体。整个模型空重60N。该同学将该模型的2个浮箱全部装满水，放入底面积为的薄壁柱形容器中，如图丙所示，模型底部通过4根相同的轻质细绳均匀固定在容器底部，使其保持竖立，此时细绳刚好被拉直。请回答下列问题：（g取，，） (1)当2个浮箱全部装满水时，整个模型的总重为多少？ (2)在图丙的基础上，将每根立柱装满酒精，再将浮箱中的水全部排到容器中，最终，每根绳子的拉力为多大？ (3)蓝鲸1号在执行工作任务时，向浮箱和立柱内注入压载水，浮箱和立柱下沉。浮箱只淹没在海中某一水深处，平台呈半潜状态。作业完成后，排出浮箱和立柱内的水，平台浮起。请写出一种与蓝鲸1号下沉和上浮原理相同的实例。 (4)蓝鲸1号是自航式半潜式钻井平台。当它从东海启程驶往南海作业点的过程中，它受到的浮力如何变化，为什么？它从东海驶入南海是将略上浮还是略下沉，为什么？（已知东海海水的密度大于南海海水的密度，蓝鲸1号的质量不变） 26．在一间普通的教室里，一位教师拿着一个质量为6克的气球，给予充满氢气恰好让氢气球悬浮在教室空中。（已知空气密度是1.3千克/米3、氢气密度是0.09千克/米3）试完成下列问题： （1）这间教室中空气的质量相当于以下哪组物体的质量 ； A．三只鸡               B．三个成人            C．三张纸             D．三本书 （2）氢气球悬浮在教室空中时受到的浮力约为 ； A．0.01牛               B．0.06牛             C．1牛               D．6牛 （3）若让教室密闭，且用抽气机不断抽掉教室里的空气，则原来悬浮在教室空中氢气球将 （选填“上升”、“仍悬浮”或“下降”）； （4）小明同学用拳头击打气球、小红同学用针尖触碰气球，结果小明未能弄破气球，而小红轻易弄破气球。试用学过的物理知识来解释。 27．如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放。 (1)请画出小球可能出现的状态和受力分析。 (2)若小球上浮，请结合受力分析，证明该物体密度小于水。 28．我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“福建号”号训练时的图片，当飞机飞回航母后 。    A．航母将下沉一些，所受浮力增大 B．航母将上浮一些，所受浮力增大 C．航母将下沉一些，所受浮力减小 D．航母始终漂浮，所受浮力不变 选择理由： 。 29．如图，水平桌面上放置底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器，内装水深度为20cm。现将一质量为0.5kg、体积为400cm3的实心物体放入水中（g取10N/kg，水=1.0×103kg/m3）。 (1)求物体静止时受到的浮力； (2)求放入物体后水对容器底的压强； (3)容器对桌面的压强变化了多少？ 30．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块体积为5×10﹣4m3，绳对木块的拉力为2N。求： (1)此时木块受到的浮力多大？ (2)画出木块在竖直方向的受力示意图（大小、方向、作用点）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7章 浮力（综合题30道） 1．一石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为2N，则该石块受到液体的浮力为 N。浮力的方向 ，施力物体是 。此石块在液体中下沉时 （填“受到”或“不受到”）浮力的作用。 【答案】 3 竖直向上 液体 受到 【详解】[1] 石块受到液体的浮力为 F浮=G-F拉=5N-2N=3N [2] [3][4]浮力的方向竖直向上，是液体施加给石块的，石块在液体中下沉，由于上下表面存在压力差，所以受到浮力的作用。 2．在南美洲的湖泊中生长着一种巨大的莲叶叫王莲。它的叶子特别大，有的直径可达3m以上，而且叶面光滑，叶缘上卷，像一只浮在水面上的翠绿的大玉盘（如图所示）。成年人的质量一般约为60kg，双脚站立时与地面的接触面积约为。王莲叶直径为2m，边缘卷边高20cm。硬质泡沫板直径，质量约为3kg，王莲叶片要托起这样的人，必须保证叶片不能破裂，已知叶片能承受的最大压强是。（取，取）请问： (1)人能否直接站在王莲叶片上，为什么？ (2)人借助泡沫站立在王莲叶片上是否安全，为什么？ (3)人通过泡沫板站在莲叶上，只考虑受压部分向下浸入水中，且浸入水中深度最大为边缘卷边高度的，即5cm，该王莲叶片是否能托起这样的成年人？ 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）成年人的质量一般约为60kg，重力 根据水平面上的压力等于重力，则人直接站在叶片时对叶片的压强 因为，所以人不能直接站在叶片上。 （2）根据圆的面积公式知，泡沫板的面积 泡沫板的重力 人借助泡沫板站立时对叶片的压强 因为，所以人是安全的； （3）设可托起人体的质量为M，则根据平衡条件知，浮力等于重力，即，其中 解得 可托起人体的质量M大于60kg，说明该叶片能托起质量为60kg的成年人。 3．如图所示，小明在家里洗水果时，发现体积较小的苹果漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底。 (1)请在图乙方框内画出此时苹果的受力示意图；（“·”表示苹果） (2)苹果的质量为150g，苹果受到的重力大小为 N； (3)苹果受到的浮力大小为 N，依据是 ； (4)小明想知道芒果的密度，如图所示，他用电子秤测量芒果的质量为 g，随后，他测出芒果的体积为，图甲中芒果受到的浮力大小为 N。芒果对容器底部压力大小为 N。 【答案】(1) (2)1.5 (3) 1.5 二力平衡条件 (4) 480.0 4 0.8 【详解】（1）较小的苹果漂浮在水面上，受到竖直向下的重力 G 和竖直向上的浮力F浮，二者大小相等，方向相反。此时苹果的受力示意图如下 （2）苹果的质量 m=150g=0.15kg 重力大小G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N （3）[1]由于苹果漂浮，浮力等于重力，苹果受到的浮力大小F浮=G=1.5N [2]苹果漂浮，处于静止，是平衡状态，依据二力平衡条件可知，苹果漂浮时浮力等于重力。 （4）[1]电子秤的分度值是0.1g，如图所示，小明用电子秤测量芒果的质量480.0g。 [2]芒果的体积为400cm3，图甲中芒果受到的浮力大小 [3]芒果的重力G芒果=m芒果g=480×10-3kg×10N/kg=4.8N 芒果对容器底部压力与 容器底部对芒果的支持力是一对相互作用力，大小相等，故芒果对容器底部压力大小 F压​=F支=G芒果−F浮=4.8N−4N=0.8N 4．军迷小军查阅资料后，发现075型两栖攻击舰2号舰的排水量约为吨，舰长约235米，宽约36米，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。说法正确的是( ) A．军舰满载时受到的浮力约为 B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力 C．此军舰从长江驶入东海后，船体会下沉一些 D．直升机从军舰上飞走后，军舰排开水的质量会减小 选择理由： 。 【答案】 D 见详解 【详解】[1]A．此军舰满载时受到的浮力 故A错误； B．军舰受到的浮力和军舰对水的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，所以二力不是平衡力，而是一对相互作用力，故B错误； C．军舰不管是在海水中还是在江水中，都处于漂浮状态，浮力始终等于军舰的重力，而军舰的重力不变，所以军舰受到的浮力保持不变；从长江驶入东海后，由于海水的密度大于江水的密度，由公式可知，排开液体的体积减小，所以军舰要上浮一些，故C错误； D．直升机起飞时，舰艇仍漂浮，但自重G减小，根据漂浮条件可知军舰所受浮力减小，故D正确。 故选D。 [2]选择理由：军舰漂浮在水面上，所以总重G物=G排。直升机从军舰上飞走后，G物减少，G排减小，根据G=mg知，排开水的质量减少。 5．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图，把一个体积为的正方体小木块放入水中，静止时，木块有露出水面，求木块受到的浮力。（，g取10N/kg） 解：由题意可知： 木块受到的浮力： 错误之处： 错因分析： 正确解答： 【答案】 排开液体的体积及浮力计算错误 错把露出液面的体积当成排开液体的体积 见详解 【详解】[1]错误之处为： 木块受到的浮力： [2]错因分析为错把露出液面的体积当成排开液体的体积 [3]正确解答为由题意可知 木块受到的浮力为 6．周末，小明为家人准备丰盛的晚餐。 (1)使用如图甲所示的工具压饺子皮时，该工具是一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，为支点，是压杆上点在下压时受到的阻力。请在图乙中画出阻力臂和作用在杠杆点的最小动力； (2)洗菜时，体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，则土豆受到的浮力 （选填“大于”“等于”或“小于”）西红柿受到的浮力。 【答案】(1) (2)大于 【详解】（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，垂线段的长度为阻力臂l2；由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示： （2）体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆排开水的体积较大，根据F浮=ρ液gV排可知，土豆受到的浮力大于西红柿受到的浮力。 7．船是人类伟大的发明，船的发展史也从某方面体现了人类的科技进步。福船是中国古代航海木帆船“四大船型”之一，其优良性能保障了明代郑和下西洋这一壮举的成功实施；“雪龙2”号是全球首艘采用艏艉双向破冰技术的极地科考船；2025年6月17号是福建舰下水三周年。福建舰在海上受到巨大的浮力，这个浮力的施力物体是 ，请在图中画出福建舰所受浮力和重力 。 【答案】 海水 【详解】[1]浸在气体或液体内的物体受到流体竖直向上的作用力叫作浮力，浮力的施力物体是气体或液体。福建舰在海上受到巨大的浮力，这个浮力的施力物体是海水。 [2]福建舰漂浮在水面上时，受重力和浮力作用，二力是一对平衡力，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，两力的大小相等，从福建舰重心开始，分别沿重力和浮力的方向画一条有向线段，并在线段末尾分别标上字母和，注意两条线段长度要相等。如图所示： 8．中国空间站太空授课 2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，仍是由神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课。在轨演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。除了天上的课堂，地面分课堂的设置和调整变化无疑扩大了“天宫课堂”的覆盖面，让更多地方包括特别行政区的学生获得与航天员老师直接交流互动的机会，特别是直接向他们提出自己关心的科学问题的机会。 同学们，太空梦永不失重，科技梦张力无限，科学无处不在，未来属于你们。 根据短文，回答下列问题： （1）航天员漂浮在天宫空间站中，像鸟儿一样飞翔，与在地球上相比，航天员在太空上的质量 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）在水油分离实验中，王亚平老师用力摇晃一个装有水和油的瓶子，让水油充分混合，瓶中一片黄色。时间一分一秒过去，瓶中没有发生任何变化，油滴仍然均匀分布在水中。但是在地面课堂上，油能够漂浮在水面上，是因为油滴受到的浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）其受到的重力； （3）在太空抛物实验中，冰墩墩惊喜亮相，充当了回“助教”，它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向匀速前进，近似做匀速直线运动。空间站在绕地球飞行时，保持速度7.68公里/秒不变，那么空间站 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。 【答案】 不变 等于 不是 【详解】（1）[1]质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变；航天员在太空只是位置变了，所含物质的多少没有变，所以质量不变。 （2）[2]在地面课堂上，油能够漂浮在水面上，处于平衡状态，则油滴受到的浮力等于其受到的重力。 （3）[3]空间站在绕地球飞行时，速度的大小保持不变，但运动方向时刻在改变，则不是处于平衡状态。 9．2020年11月19日10时09分，由我国自主研制的“大国重器”——“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。在此次深潜过程中，“奋斗者”号突破万米海深，潜入全球最深海域。（设海水密度为1.0×103千克/米3，且不随深度发生变化） (1)“奋斗者”号全海深载人潜水器排开海水的体积约为50米3，求潜水器下潜过程中所受的浮力F浮大小； (2)船长在接受采访时说：“潜水器下潜到10000米海底时，要承受近1000个大气压，也就是说1米2要承受1万吨的压力”，请计算分析这个说法的依据。 (3)由于实际上不同深度海水密度是不同的，“奋斗者”号下潜时受到的浮力也会不同，为了避免深潜器失控，“奋斗者”号每次下潜之前，科学家都要事先精确测量下潜工作区的海水密度。小金利用所学知识设计了测量海水密度的实验方案，其实验原理是 ；实验步骤如下所示，请将他的实验步骤按正确的顺序排列。 ①把装有待测海水的量筒放到电子天平上，测出海水的质量m； ②把待测海水倒入量筒中，测出海水体积V； ③根据实验原理，计算得出海水密度； ④把量筒放到电子天平上，去皮。 正确的实验步骤： 。除此方法外，还可以利用 直接测量海水的密度。 【答案】(1) (2)p=108帕=108牛/米2，1米2面积上的质量 (3) ④②①③ 密度计 【详解】（1）浮力由阿基米德原理计算： （2）计算10000米深处压强：，1标准大气压≈1×105Pa，故，与“近1000个大气压”一致。 1m2承受压力：对应质量：，验证说法正确。 （3）[1]实验原理为密度定义式。 [2]步骤顺序：先“去皮”（④），再测体积（②）、测质量（①），最后计算（③）。所以为④②①③。 [3]测量液体密度还可以直接利用测量仪器密度计。 10．装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下漂浮在矿泉水瓶内的水中，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封。小玻璃瓶（含瓶内的水和空气）称为浮沉子，如图（a）所示。若将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚，当小瓶漂浮时，简化的模型如图（b）所示，小瓶内空气柱的高度为h。若将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量。求： (1)图（b）中A受到的浮力F浮； (2)图（b）中A排开水的体积V排； (3)给大瓶施加适当的压力，小瓶会 （选填“向上运动”或“向下运动”），请尝试解释产生这种现象的原因。 【答案】(1)mg (2) (3) 向下运动 见解析 【详解】（1）由图2可知，A处于漂浮状态，根据浮与沉的条件可知，浮力等于重力，图2中A所受浮力F浮=G=mg （2）由F浮=ρ液V排g可知，图2中A排开水的体积 （3）[1][2]给大瓶施加适当的压力，瓶内空气被压缩，压强变大，把水压进A，使得A的重力增大，根据浮与沉的条件可知，重力大于浮力而向下运动，当浸没后浮力不再增大，重力大于浮力会下沉。 11．把体积相同的物块a和b分别轻轻放入装满水的杯里，用干燥的小烧杯收集溢出的水。两物体静止后状态如图1所示 (1)经测量甲杯中水的质量是，乙杯中水的质量是，则物块a在水中受到的浮力是 N。 (2)用“”代替物块a，在图2中画出物块a受力示意图。 (3)由物块的浮沉情况可判断： 的密度较大。（选填“物块a”“物块b”） (4)计算出物块a的密度是 。 【答案】(1)3 (2) (3)物块b (4)0.75 【详解】（1）根据阿基米德原理知，浮力等于排开液体的重力，即物块a在水中受到的浮力是 （2）物块a漂浮，浮力大小等于重力，为3N，过点分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的线段，分别表示重力与浮力，并在箭头旁边标注大小，注意两力的线段等长，如图所示： （3）a在水中漂浮，密度小于水的密度；b在水中沉底，密度大于水的密度，故a的密度小于b的密度。物块b的密度较大。 （4）根据可得 b受到的浮力等于b排开液体的重力，b浸没在水中，排开水的体积等于b的体积，a和b体积相同，由阿基米德原理可得 联立方程组解得 12．制作简易密度计： （1）取一根长饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端密封起来，使其能竖直漂浮在水中，如图甲所示。设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度，则此时吸管受的浮力 （用水的密度和、表示）； （2）将吸管漂浮在其它液体中，则由于液体密度的不同导致浸入的深度不同，因此，根据浸入深度可测液体密度； （3）将（1）的吸管漂浮在密度为的液体中，吸管浸入液体的深度为，则 （用、、表示）； （4）根据上述分析，简易密度计上的刻度分布是 （选填“均匀”“不均匀”）的； （5）小华利用不同吸管成功自制了几支密度计，其中精确度最高的密度计是 。 A．长度最长的    B．浸入水中的深度最深的    C．质量最小的 【答案】 不均匀 B 【详解】（1）[1]设吸管的横截面积为S，测出吸管浸入水中的深度，则此时吸管排开水的体积为，根据阿基米德原理，此时吸管受的浮力 （3）[2]吸管始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变。根据，吸管排开液体的体积为 则吸管浸入液体的深度 （4）[3]简易密度计始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变。根据则有，可得液体密度和浸入液体的深度成反比，所以简易密度计上的刻度分布是不均匀的。 （5）[4]密度计两个刻度线之间的距离越大，即分度值越小，精确度越高，假设测量两种不同液体的密度为、，吸管浸入液体的深度，则两个刻度线的距离为 所以浸入水中的深度H最大，密度计两个刻度线之间的距离最大，密度计的精确度最高，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 13．如图甲所示是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台——“深海一号”能源站，它由上部生产平台和下部浮体组成。上部生产平台质量为2.1×104t，下部浮体质量为3.3×104t，下部浮体由环形浮箱和4个密闭中空立柱组成，如图乙。每个中空立柱长20m、宽20m、高60m，立柱内有储油舱、压载水舱等设施。环形浮箱在水面下，ρ海水取1.0×103kg/m3。 （1）“深海一号”能源站的下部浮体在陆地的滑道上建成，然后再滑移到半潜船上运输。滑移的时候在滑道上涂抹润滑脂，这是通过 的方法减小摩擦力； （2）上部生产平台和下部浮体合拢时，全世界起重能力最大的桥式起重机“泰山吊”用35min将“深海一号”的上部生产平台匀速升高70m，求这个过程中起重机对上部生产平台的拉力做功的功率； （3）“深海一号”能源站在固定海域漂浮作业，并采的天然气通过管道向外输送，伴生的凝析油储存在中空立柱内的储油舱中。若生产平台的甲板保持水平，在储油舱中存入2万吨凝析油的同时压载水舱向海中排出1.9万吨压载水，生产平台的甲板比存储凝析油前下降了多少m？ 【答案】 减小接触面的粗糙程度 7×106W 0.625m 【详解】解：（1）[1]滑移的时候在滑道上涂抹润滑脂，这是压力不变时，通过减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦力。 （2）[2]起重机对上部生产平台的拉力做功的功率为 （3）[3]若生产平台的甲板保持水平，在储油舱中存入2万吨凝析油的同时压载水舱向海中排出1.9万吨压载水，则平台的总质量变化了 变化的重力为 转移完成后，储油平台减少的浮力 由可知，排开海水减少的体积 生产平台的甲板比存储凝析油前下降的高度为 答：（2）起重机对上部生产平台的拉力做功的功率为7×106W； （3）生产平台的甲板比存储凝析油前下降的高度为0.625m。 14．阅读短文，回答问题： 核潜艇 在青岛某海域举行了庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动，图甲为某改进型攻击核潜艇．该潜艇最大潜深达到350m，完全下潜到海面下后悬浮时的排水量为 8.24×103t．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，不考虑潜艇的体积变化。 (1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是 　 。 A．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的 B．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的 C．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小 D．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等 (2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会 （选填“上浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患，为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是 。 (3)该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，使核潜艇前进动力的施力物体是 ；核潜艇水平匀速向前推进时所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇所受的海水阻力为1.92×106N时，核潜艇航速为 m/s。 (4)该核潜艇在深海某区域内以某一速度竖直匀速下降，当到达一定深度后从水舱中向外排出海水，经过一段时间，核潜艇以相同的速度竖直匀速上升。若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇所受阻力恒为30000N，则核潜艇需排出海水的质量为 kg。 【答案】(1)C (2) 下沉 从水舱中向外排水 (3) 海水 8 (4)6000 【详解】（1）A．核潜艇在水下需要承担较大的压强，核潜艇的外壳用硬度大的特种钢材制成，故A错误； B．核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的，故B错误； C．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，排开液体的体积不变，密度变小，根据阿基米德原理可知所受浮力减小，故C正确； D．核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不同，根据阿基米德原理可知所受浮力不相等，故C错误。 故选C。 （2）[1]核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，会造成核潜艇所受浮力减小，核潜艇将会下沉。 [2]因为核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的，为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，减小自身重力，实现上浮。 （3）[1]该核潜艇悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方，由于物体间力的作用是相互的，海水对螺旋桨施加一个向前的力，核潜艇就前进了。 [2]由图乙可知，当风速为时，核潜艇受到的阻力，当核潜艇所受的海水阻力为时，核潜艇航速为 （4）潜水器在同一区域所受浮力相同，速度相同，所受阻力大小相同，潜水器匀速下潜时，有 匀速上浮时，有 联立可得 即排出海水的重力为 故核潜艇需排出海水的质量为 15．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 有一个重为10N的实心球，它的体积为，若把它放入足够大且装满了水的容器里，静止后小球所受到的浮力是______N。（g取10N/kg，） 解：由得。 错误之处： ； 错因分析： ； 正确解答： 。 【答案】 分析错误 没有分析物体在液体中的浮沉状态 见解析 【详解】[1]错误之处：分析错误。 [2]错因分析：没有分析物体在液体中的浮沉状态。 [3]正确解答：物体的质量 物体的密度 由于，实心球最终会漂浮，所以静止后小球所受到的浮力 16．2017年4月26日，中国第一艘国产航空母舰正式下水（如图所示），它的排水量达到6.5×104吨。（排水量是指轮船按设计要求满载时排开水的质量。取g=10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）求： （1）满载时该航空母舰受到的浮力是多少N？ （2）当航空母舰上的飞机从甲板起飞上空后，航空母舰受到的浮力将怎样变化？请简要说明理由。    【答案】（1）；（2）变小，根据漂浮原理可知，飞机起飞后该航母的重力变小，所以，浮力变小。 【详解】解：（1）航空母舰满载时，处于漂浮，受到的浮力 （2）当航空母舰上的飞机从甲板起飞上空后，根据漂浮原理可知，飞机起飞后该航母的重力变小，所以航空母舰受到的浮力将变小。 答: （1）满载时，该航空母舰受到的浮力是； （2）航空母舰受到的浮力将变小，根据漂浮原理可知，飞机起飞后该航母的重力变小，所以，浮力变小。 17．如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉（胶管在水中的体积忽略不计）。下列分析正确的是 。    A．“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B．“潜水艇”排开水的重力保持不变 C．“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变 D．“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的 说明理由： 。 【答案】 B 见解析 【详解】[1][2]A．吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中自重增大，但不变，由公式可知，在水的密度不变时，“潜水艇”所受的浮力不变，故A错误； B．由阿基米德原理可知 “潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力，由A可知，浮力不变，所以“潜水艇”排开水的重力保持不变，故B正确； C．“潜水艇”下沉过程中，顶部到水面的深度越来越大，所以由可知，顶部受到的水的压强越来越大，故C错误； D．由A可知，“潜水艇”自身的重力增大，受到的浮力不变，当时，“潜水艇”就会下沉，所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的，而是通过改变自重的大小来实现下沉的，故D错误。 故选B。 18．如图（a），福建舰是中国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。 (1)福建舰满载排水量约为，它满载时所受的浮力是 N。 (2)舰载机飞离甲板后，福建舰浸入水中的体积 （“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）。 (3)如图（b），重为10牛的模型船漂浮在水面上，请画出它所受浮力的示意图。 【答案】(1) (2)C (3) 【详解】（1）已知，取 根据阿基米德原理 （2）舰载机飞离后总重力减小，浮力减小，由可知应减小，则福建舰浸入水中的体积变小，故AB错误，C正确。 故选C。 （3）浮力的方向竖直向上，大小等于重力（），作用点在模型船的重心处。如图所示： 19．如图所示，液体密度计竖直漂浮在待测液体中，观察管壁上与液面相平处的刻度可直接读出待测液体的密度值。 ①观察该液体密度计可以发现，密度计的刻度值从上向下逐渐 （选填“变大”或“变小”），这是因为密度计自身所受重力大小是一个定值，所以使用时其所受浮力大小是定值，液体的密度越大，密度计排开液体的体积就 （选填“越大”或“越小”）。 ②根据①中的解释可知，用密度计测量液体密度，涉及到的物理知识有 。 A．阿基米德原理        B．液体的热胀冷缩    C．二力平衡条件 ③小华同学用该密度计测盐水的密度，他将密度计放入盐水中，静止后密度计示数值为ρ。此时他突然发现密度计顶端粘有一块小金属颗粒，则盐水的实际密度 ρ（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 变大 越小 AC 大于 【分析】①根据图像分析刻度值的特点；根据阿基米德原理分析密度计排开液体的体积的变化。 ②根据密度计的工作原理分析。 ③密度计顶端粘有一块小金属颗粒，则密度计的重力变大，根据阿基米德原理分析。 【详解】①[1][2]根据图可知，密度计的刻度值从上向下逐渐变大；密度计在测量液体的密度时是漂浮在液体中的，此时受到的浮力等于自身的重力，根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知，在浮力不变时，液体的密度越大，密度计排开的液体的体积越小。 ②[3]密度计在测量液体的密度时是漂浮在液体中的，密度计静止时受到的重力和浮力的作用，这两个力是一对平衡力；由于密度计在不同液体中的浮力不变，根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知，液体的密度越大，排开的液体的体积就越小，故用密度计测量液体密度，涉及到的物理知识有A和C。 ③[4]密度计顶端粘有一块小金属颗粒，则密度计的重力变大，受到的浮力变大，根据F浮=ρgV排可知，密度计排开的液体的体积变大，测量的液体的密度偏小，即盐水的实际密度大于ρ。 20．如图所示是由A容器和B容器构成的连通器，B容器底的中间部分有一个方形孔。将密度为0.4g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器底，且把方形孔密合覆盖住（木块的底面积大于方形孔的面积）。先向B容器缓慢注水，注水高度为15cm，此时木块没有上浮。再向A容器中缓慢注水，使A容器的水面与B容器的水面相平，此时木块恰好要竖直离开B容器底而上浮。木块最终会浮出水面静止。 （1）由于A、B两容器中的水对木块有向上的 ，所以对木块产生了浮力；若木块恰好要离开B容器底（但与容器底接触良好）时受到的浮力为F浮，而木块刚刚离开B容器底时受到的浮力为F浮＇，则F浮 F浮＇；若木块恰好要离开B容器底时，水对A容器底的压强为p，当木块浮在水面静止时，水对A容器底的压强为p＇，则p p＇（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）； （2）木块最终浮在水面静止时，木块浸入水中的体积为多大 ？ （3）由题目条件，求出方形孔的面积S孔 。 【答案】 压力差 小于 大于 【详解】（1）[1]由于开始时，正方体木块与容器B底部密合，所以A中水面与B下底面未接触时，木块在B中不受浮力；当向A容器中缓慢注水，使A容器的水面与B容器的水面相平时，此时木块恰好要竖直离开B容器底而上浮，此时A容器中的水对木块有向上的压力，B容器中的水对木块有向下的压力，A、B两容器中的水对木块有向上的压力差，所以对木块产生了浮力。 [2]木块恰好要离开容器底时，木块受到B容器中的水对木块向下的压力、木块的重力、A容器中的水对木块向上的压力，此时木块受力平衡，木块刚刚要离开B容器底部时，木块受到A容器中水对木块向上的压力、木块的重力、B容器中的水对木块向下的压力，此时木块受力不平衡，所以F向上＜F向上＇，又因为木块上表面受到水的压力不变，根据可知，F浮小于F浮＇。 [3]若木块恰好要离开B容器底到木块浮在水面静止，木块浸入水的体积减小，水面要下降，由可知，水对A容器底的压强减小，即p大于p＇。 （2）[4]木块最终浮在水面静止时，木块受到的浮力等于木块的重力，即木块受到的浮力为 根据可知，木块浸入水中的体积为 （3）[5]当木块恰好要竖直离开B容器底而上浮时，木块上表面受到的压力为 由题知，再向A容器中缓慢注水，使A容器的水面与B容器的水面相平，此时木块恰好要竖直离开B容器底而上浮，则木块下表面所处的深度 木块下表面受到的压力为 此时木块恰好要竖直离开B容器底而上浮，则有 则有 解得 21．炎热的夏季，小宝在喝冰水时发现冰块总是漂浮在水面上，如图所示。 (1)冰块的密度为，其单位读作 。浮在水面上的冰块受到的重力G 浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）； (2)请在图中用力的示意图画出杯子对桌面的压力F； (3)试计算冰块在水面以下部分的体积与总体积的比值； (4)过一段时间，冰块熔化成水，杯中液面 （选填“上升”、“不变”或“下降”）。 【答案】(1) 千克每立方米 等于 (2) (3) (4)不变 【详解】（1）[1]kg/m3读作“千克每立方米”。 [2]根据浮沉条件知道，浮在水面上的冰块受到的重力G大小等于冰块受到的浮力。 （2）水杯对桌面的压力，受力物体是桌面，作用点在桌面上，方向垂直于水平桌面向下；从力的作用点起，沿力的方向画一条带箭头的线段，用F表示，如下图 （3）根据阿基米德原理，冰块受到的浮力 冰块的重力 由于冰块漂浮在水面上，所以 即 冰块在水面以下部分的体积与总体积的比值 （4）由于冰块漂浮，则，由阿基米原理知道， 又因为冰熔化前后重力不变， 则有 因为， 所以 故 所以冰熔化前后水面不升也不降，杯中液面不变。 22．如图所示是我国自主研发的民用载人飞艇AS700D，采用常单囊体布局，气囊充入氦气，利用氦气密度比空气密度小的特性提供大部分升力，剩余部分升力通过电动机驱动螺旋桨转动提供。某次试飞返程过程中，飞艇的总重力为，飞行员关闭电动机，飞艇恰好能竖直向下做匀速直线运动。已知飞艇的总体积为，空气密度可视为不变，且。 (1)求飞艇匀速下降过程中受到的浮力大小； (2)求飞艇匀速下降过程中受到的阻力大小； (3)若要让飞艇匀速上升，且所受阻力与匀速下降时受到的阻力大小相等，求电动机提供的升力； (4)请构思一种能增加飞艇载重的方案（文字表述即可，不用计算）。 【答案】(1) (2) (3) (4)增大飞艇气囊体积 【详解】（1）飞艇匀速下降过程中受到的浮力大小 （2）飞艇匀速下降过程中处于平衡状态，根据力的平衡条件，则有，则受到的阻力大小为 （3）飞艇匀速上升时，处于平衡状态，阻力竖直向下，根据力的平衡条件，则有，则电动机提供的升力为 （4）飞艇载重的重力为，所以要增加飞艇载重，根据，可以通过增大飞艇气囊体积来增大浮力，从而增加飞艇载重，或者用更轻质的材料制作飞艇所需配件，减轻飞艇自身重力，从而增加飞艇载重。 23．跨学科实践：制作吸管密度计。 (1)如图甲所示，取一根塑料吸管，下端塞入适量配重的铜丝，在吸管底部用蜡将其恰好密封，使吸管竖直 在水中，静止时在吸管上标记水面的位置，测出该位置到吸管下端的距离为H。再将吸管放在其他密度为的液体中，静止时如图乙所示，测出吸管浸入液体中的深度为h。 液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 A 浸入深度h/cm 7.50 6.67 6.00 5.45 4.00 (2)图甲中吸管受到的浮力大小 （选填“大于”“大小”或“等于”）图乙中吸管受到的浮力大小；由、H、h可以推导出液体的密度表达式为 。 (3)表格中未求出的数据A应为 ，由表格数据可以得出，当吸管浸入液体的深度h越小，则液体密度越 。在吸管上标出相应刻度即可制成吸管密度计，该密度计的刻度特点是 （写出一点即可）。 【答案】(1)漂浮 (2) 等于 (3) 1.5 大 由上至下示数变大 【详解】（1）密度计竖直漂浮在水中，使密度计受到的重力等于浮力的大小。 （2）[1]图甲与图乙中为同一根密度计漂浮在不同液体中，密度计的重力相等，因此图甲中吸管受到的浮力大小等于图乙中吸管受到的浮力大小。 [2]设吸管密度计的底面积为S，由阿基米德原理和浮力相等可知 即 解得 （3）[1]由表格信息可知，密度计静止在水中时，H=6cm；当密度计浸入深度为4cm时，此时液体的密度为 表格中未求出的数据A应为。 [2]由数据可知，深度从左往右逐渐减小，液体密度从左往右逐渐增大，因此当吸管浸入液体的深度h越小，则液体密度越大。 [3]液体密度越大，吸管浸入液体的深度h越小，对应的刻度越往下，因此该密度计的刻度特点是由上至下示数变大。 24．如图甲所示为模拟水位报警器装置，容器上口一边安装激光器，另一边安装接收器，当接收器正常接收到激光照射时，报警器不工作。容器里有一浮块M，底部通过弹簧与容器底部相连（弹簧质量、体积忽略不计），当容器里水面上升时，浮块随之上升，一旦浮块挡住激光，报警器报警。已知浮块高为20cm，底面积为，密度为，水面距容器口为11cm时，弹簧恰好保持原长。（g取，） (1)求浮块M的质量 kg。 (2)时，此时浮块受到浮力 N。 (3)两根原长相同的弹簧A、B，其受外力与伸长量的关系如图乙所示，请通过计算判断能实现报警要求的是弹簧 （选填“A”或“B”）。 (4)第（3）问中恰好报警时，水面距容器口的距离是 cm。 【答案】(1)0.6 (2)6 (3)A (4)2 【详解】（1）浮块高为20cm，底面积为，密度为，浮块M的质量为 （2）当时，弹簧恰好保持原长，此时浮块M漂浮，浮力等于重力，即 （3）由阿基米德原理可得M排开水的体积 则M浸在水中的深度 报警时浮块M还需要上升的高度（弹簧伸长的长度）为 当浮块刚好浸没时，浮力为 弹簧的拉力为 由图乙可知，当弹簧伸长量为3cm时，弹簧A的拉力不超过4N，即物体可以上升3cm，所以弹簧A能实现报警要求。由图乙可知，当弹簧伸长量为3cm时，弹簧B的拉力超过4N，即物体上升不到3cm物体已经浸没，无法再上升，所以弹簧B不能实现报警要求。 （4）浮块M受到重力6N，由图乙可知，当弹簧A伸长量为3cm时，向下的弹力为3N，此时浮块受到的浮力 浮块排开水的体积 浮块浸在水中的深度 报警时水面距容器口的距离 25．如图甲所示，蓝鲸1号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。某同学制作了蓝鲸1号的模型，如图乙所示。该模型底部有2个相同的长方体浮箱，每个浮箱底面积为，高10cm，每个浮箱内有体积为的空心部分，可装液体。两个浮箱上共有4根相同的均匀长方体立柱，每根立柱的横截面积为，高30cm，每根立柱内有体积为的空心部分，可装液体。整个模型空重60N。该同学将该模型的2个浮箱全部装满水，放入底面积为的薄壁柱形容器中，如图丙所示，模型底部通过4根相同的轻质细绳均匀固定在容器底部，使其保持竖立，此时细绳刚好被拉直。请回答下列问题：（g取，，） (1)当2个浮箱全部装满水时，整个模型的总重为多少？ (2)在图丙的基础上，将每根立柱装满酒精，再将浮箱中的水全部排到容器中，最终，每根绳子的拉力为多大？ (3)蓝鲸1号在执行工作任务时，向浮箱和立柱内注入压载水，浮箱和立柱下沉。浮箱只淹没在海中某一水深处，平台呈半潜状态。作业完成后，排出浮箱和立柱内的水，平台浮起。请写出一种与蓝鲸1号下沉和上浮原理相同的实例。 (4)蓝鲸1号是自航式半潜式钻井平台。当它从东海启程驶往南海作业点的过程中，它受到的浮力如何变化，为什么？它从东海驶入南海是将略上浮还是略下沉，为什么？（已知东海海水的密度大于南海海水的密度，蓝鲸1号的质量不变） 【答案】(1) (2)1N (3)潜艇 (4)见解析 【详解】（1）每个浮箱内有体积为1800cm3的空心部分，则两个浮箱装满水后水的重力 G水=m水g=ρ水V总g=1×103kg/m3×2×1800×10-6m3×10N/kg=36N 则整个模型总重 G总=G水+G模=36N+60N=96N （2）每个立柱有1000cm3的空心部分，四个相同的均匀立柱共有4000cm3的空心部分，装满酒精后，酒精的总重力 原先模型保持竖立，细绳刚好被拉直。排完水加满酒精，则绳子的拉力 F=G水-G酒精=36N-32N=4N 模型底部有4根相同的轻质细绳，则每根绳子拉力为1N。 （3）由题意可知，蓝鲸1号在执行工作任务时，向浮箱和立柱内注入压载水，浮箱和立柱下沉；作业完成后，排出浮箱和立柱内的水，平台浮起，所以蓝鲸1号是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的，与潜水艇下沉和上浮的原理相同。 （4）蓝鲸1号受到的浮力大小不变，原因是它始终处于漂浮状态，所受浮力始终等于其重力，重力不变，受到的浮力大小不变；蓝鲸1号从东海驶入南海将略下沉，原因是南海海水的密度小于东海海水的密度，所受浮力不变，由阿基米德原理可知，其排开水的体积变大，故将略下沉。 26．在一间普通的教室里，一位教师拿着一个质量为6克的气球，给予充满氢气恰好让氢气球悬浮在教室空中。（已知空气密度是1.3千克/米3、氢气密度是0.09千克/米3）试完成下列问题： （1）这间教室中空气的质量相当于以下哪组物体的质量 ； A．三只鸡               B．三个成人            C．三张纸             D．三本书 （2）氢气球悬浮在教室空中时受到的浮力约为 ； A．0.01牛               B．0.06牛             C．1牛               D．6牛 （3）若让教室密闭，且用抽气机不断抽掉教室里的空气，则原来悬浮在教室空中氢气球将 （选填“上升”、“仍悬浮”或“下降”）； （4）小明同学用拳头击打气球、小红同学用针尖触碰气球，结果小明未能弄破气球，而小红轻易弄破气球。试用学过的物理知识来解释。 【答案】 B B 下降 见解析 【详解】（1）[1]教室内空气的体积大约是 V=10m×5m×3m=150m3 空气的密度是ρ=1.3kg/m3，教室内空气的质量 m=ρV=1.3kg/m3×150m3=195kg A．一只鸡的质量大约是2kg，三只鸡的质量约为6kg，故A不符合题意； B．一个成人的质量大约是60kg，三个成人的质量约为180kg，故B符合题意； C．三张纸的质量不到3g，故C不符合题意； D．一本书的质量大约是0.25kg，三本书的质量约为0.75kg，故D不符合题意。 故选B。 （2）[2]氢气球悬浮在教室空中时受到的浮力 F浮=G=mg=6×10-3kg×10N/kg=0.06N 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[3]原来悬浮在教室空中氢气球的密度等于空气的密度，若让教室密闭，且用抽气机不断抽掉教室里的空气，教室内空气减少，空气的密度减小，氢气球的密度大于空气的密度，氢气球会下降。 （4）[4]小明同学用拳头击打气球，压力一定时，受力面积较大，产生的压强较小，未能弄破气球，小红同学所用的针尖刺气球，虽用力不大，但针尖的受力面积小，产生较大的压强，所以小红容易弄破气球。 27．如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放。 (1)请画出小球可能出现的状态和受力分析。 (2)若小球上浮，请结合受力分析，证明该物体密度小于水。 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）放手后，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，力的示意图如下所示： 当G>F浮，物体下沉，当G=F浮，物体悬浮，当G<F浮，物体上浮。 （2）当G<F浮，物体上浮；物体重力G=mg=ρVg 物体受到的浮力F浮=ρ液gV排 物体上浮，有ρVg<ρ液gV排 由于V>V排，所以ρ<ρ液 28．我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“福建号”号训练时的图片，当飞机飞回航母后 。    A．航母将下沉一些，所受浮力增大 B．航母将上浮一些，所受浮力增大 C．航母将下沉一些，所受浮力减小 D．航母始终漂浮，所受浮力不变 选择理由： 。 【答案】 A 见解析 【详解】[1]航母原来漂浮在水面上，浮力等于重力；飞机飞回航母后，航母总重增大，仍然漂浮，所以浮力增大，排开水的体积增大，航母将下沉一些，综上分析知，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [2]航母漂浮，受到的浮力等于重力。飞机飞回航母后，航母总重增大，浮力相应增大，在水的密度一定时，由公式知，航母排开水的体积增大，也就是要下沉一些。 29．如图，水平桌面上放置底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器，内装水深度为20cm。现将一质量为0.5kg、体积为400cm3的实心物体放入水中（g取10N/kg，水=1.0×103kg/m3）。 (1)求物体静止时受到的浮力； (2)求放入物体后水对容器底的压强； (3)容器对桌面的压强变化了多少？ 【答案】(1)4N (2)2.4×103Pa (3)400Pa 【详解】（1）图中物体完全浸没，排开液体的体积为 浸没时所受浮力为 （2）放入物体后水深变化量为 水对容器底的压强为 （3）由于力的作用是相互的，物体对水的压力与物体受到的浮力大小相等，水通过容器将压力施加在水平桌面上，则容器对桌面压力的变化量为 容器对桌面压强变化量为 30．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块体积为5×10﹣4m3，绳对木块的拉力为2N。求： (1)此时木块受到的浮力多大？ (2)画出木块在竖直方向的受力示意图（大小、方向、作用点）。 【答案】(1)5N (2) 【详解】（1）由图可知，木块浸没在水中，排开水的体积等于木块的体积，即V排=V=5×10-4m3 此时木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N （2）木块在水中静止，受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用，处于平衡状态， 根据力的平衡条件可得，木块受到的重力G=F浮-F拉=5N-2N=3N 故木块在竖直方向的受力示意图如图所示： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $