第九章 浮力（单元自测）物理新教材沪粤版八年级下册

2025-2026学年八年级物理单元检测卷 第九章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共11小题，共33分） 1．下列能直观说明浸在液体或气体中的物体受到浮力的是（　　） A．石块落在水中会下沉 B．风将树叶从树枝上吹落 C．桥墩在水中“稳如泰山” D．在水中加盐后，原本沉底的鸡蛋上浮 2．如图所示，核潜艇是捍卫我国主权的战略利器。根据不同任务的要求，核潜艇需要在水面漂浮或在不同深度处悬浮（假设海水密度保持不变）。下列说法正确的是（　　） A．下潜时受到的压强不变 B．下潜时受到的浮力减小 C．露出水面上升的过程中受到的浮力减小 D．漂浮时受到的浮力大于排开海水的重力 3．下列实例中，利用连通器原理工作的是 （    ） A．注射器 B．酒壶 C．热气球 D．拔火罐 4．如图所示，将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是（　　） A． B． C． D． 5．用弹簧测力计在空气中称一个金属球，重力为12N，当把球的一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，把球直接投入水中自由静止时,球受到的浮力（　　） A．12N B．7N C．5N D．14N 6．对以下几个物理情景判断正确的是（　　） A．甲图，容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会下降 B．乙图，水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰，熔化完后对容器内底面压力不变 C．丙图，两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体，如图放置，则液体对两试管底的压强相等 D．丁图，将装满水的小试管用薄片盖住管口，倒置在水中，拿掉薄片，管中的水不会从管口流出 7．把一个金属块浸没在盛满酒精的杯中，溢出酒精50g；若把这金属块浸没在盛满水的杯中，从杯中溢出水的质量是（ρ酒精=0.8g/cm3，ρ水=1g/cm3）（　　） A．小于50g B．等于50g C．大于50g D．无法确定 8．下列是同学们在家庭实验室中的一些小制作、小发明，对其解释不正确的是（　　） A．甲图中用圆珠笔芯制作的密度计，刻度越往上数值越小 B．乙图是制作的水气压计，从一楼拿到十楼，管中液面降低 C．丙图潜水艇是通过排水、加水的方法改变其重力，实现浮与沉 D．丁图是一个冷热水混合淋浴器，它利用了流体压强和流速的关系 9．如图所示，容器中装有25cm深的水，放在水平面上，水中有一个边长为10cm、重7N的正方体木块被细线系着浸没于水中，已知容器重为10N，容器与桌面的接触面积为300cm²，下列说法正确的是（　　） A．容器对桌面的压力为92N B．木块处于悬浮，木块密度等于水的密度 C．剪断细线后，水对容器的压强变化量为100Pa D．剪断细线后，容器对桌面的压力的变化量为3N 10．热气球以恒定速度竖直下降至空中某一高度时，有一物体从热气球中脱落，若热气球所受浮力保持不变，则热气球（    ） A．将立即上升 B．将一直下降 C．合力向下 D．合力向上 11．密度在我们社会生活中有非常重要的作用，下列关于密度的应用说法正确的是（　　） A．最轻的气凝胶因比空气还轻而被称为“冻结的烟”，这主要是指其质量小 B．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料 C．可以通过测量密度来鉴别饰品是否是纯银制作的 D．农业上用盐水筛选出饱满、优质的种子，漂浮在液面上为饱满种子 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共10小题，共24分） 12．如图所示，将均匀长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面面积都为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1＝ ；长方体受到的浮力F浮＝ 。（均用g、S、h1、h2和ρ表示） 13．如图所示，一个装适量水的小药瓶漂浮在矿泉水瓶的液面上。挤压矿泉水瓶，瓶内气压增大，一部分水进入小药瓶，药瓶的重力 浮力，下沉；当松手后，矿泉水瓶内气压减小，小药瓶内多余的水排出，此时重力 浮力，所以上浮（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。 14．在我国海军建军60周年阅兵式上，中国第一代091级攻击型核潜艇——长征3号核动力潜艇接受了检阅。核潜艇是靠改变 实现上浮和下沉的；若潜水艇的排水量为5000t，它受到的浮力是 N（g取10 N/kg）。当潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中，它在江水中潜行时所受的浮力 在海水中潜行时所受的浮力。（填“小于”、“等于”或“大于”） 15．小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。 （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在 刻度线上。 （2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为3.6N；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为 N。 （3）水的密度为1×103kg/m3，则可算出酱油的密度为 kg/m3。 16．如图所示，小建潜水时，看到一条鱼儿吐出的气泡在水中上升时体积变大，气泡上升时受到水对它的压强 ，受到水对它的浮力大小 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 17．重为10N的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6N，则该金属块受到浮力的大小为 N；此时金属块受到的合力大小为 N。 18．如图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，它们受到的浮力分别为F甲和F乙，则F甲 F乙；密度计下表面受到液体的压强大小关系是p甲 p乙；若放入密度计后容器中两液体深度相同，容器自重相同，则容器对桌面的压强大小关系是p甲´ p乙´。（均选填“>”“＝”或“<”） 19．盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子（良种、次种）的方法，选种时配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮的是 种，若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的 。 20．如图所示，浸没在液体中的圆柱形物体受到浮力作用，是因为液体内部存在 。用弹簧测力计测出物体此时所受浮力，物体下表面连接的传感器显示其所受压力，则可计算出其上表面所受压力 。 21．现有两个质量相等的实心正方体A和B。 (1)将正方体A和B放在水平地面上，如图1所示，它们对水平地面的压强关系为 　　 。 A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB (2)将正方体A和B放入水中，静止时，不可能发生的现象是 　　 。 A． B． C． (3)若将正方体A和B放入水中，都能静止在水面上，如图2所示。下列说法正确的是 　　 。 A．正方体B的密度一定较大 B．正方体B排开水的体积可能较大 C．正方体B下表面受到水的压强可能较大 D．正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等 三、实验题（本题共3小题，共17分） 22．如图甲所示是“探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程示意图； （1）由图中的数据可知，物体浸没在液体中时所受浮力F浮＝ N，物体排开液体所受到的重力G排＝ N； （2）图乙是反映物体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与物体浸入水中深度变化关系图； 从图象可以发现：浮力的大小有时与浸入水中的深度有关，有时又与浸入水中的深度无关；对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 （选填“增大”或“减小”、或“不变”）；当物体完全浸没在水中后排开水的体积不变，浮力的大小与浸没在水中的深度 ； （3）通过实验步骤②③和④，可以探究浮力大小与物体排开液体的 的关系； （4）从图乙图象可知，物体高度为 cm。 23．如图所示是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。 (1)实验前，小组同学应在 方向对弹簧测力计进行调零处理；从实验中可知金属块的质量为 g。 (2)在图丙实验中，金属块完全浸没时受到的浮力大小是 N。 (3)小组同学比较图甲、乙、丙三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其 有关；比较图 三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)实验结束后，小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示，可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为 N；分析发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）金属块浸没在水中时受到的浮力大小，这就是著名的“阿基米德原理”。 (5)若小组同学分析实验数据时发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小，出现这样情况的原因可能是 。 24．小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币，借助水来测量某些物体的密度。（g取10N/kg） (1)测酱油的密度，步骤： ①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内，目的是使塑料桶和硬币整体的重心 。用刻度尺测出桶的高度为L= cm（如图甲）； ②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图乙）； ③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮，测出桶口露出酱油液面的高度为（如图丙）；则酱油的密度为 kg/m3； (2)测项链的密度。在（1）的基础上，他又进行了如下操作： ①将项链放入桶中，将桶口向上放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图丁）； ②将项链取出粘在桶底（粘胶的体积和质量忽略不计），将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图戊）。则由图丁到图戊，水对塑料桶底部的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”），项链的密度为 kg/m3。 四、计算题（本题共2小题，共12分） 25．如图所示，将棱长为10cm的实心正方体木块（不吸水），轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时有露出水面，水的密度为，g取10N/kg，求： (1)木块下表面受到水的压强； (2)溢出水的质量； (3)木块的密度。 26．小明制作了一个可以测量物体质量的“漂浮秤”，如图。“漂浮秤”由剪掉瓶底的空饮料瓶和金属螺母组成，其质量为100g。饮料瓶瓶身为柱状体，横截面积为50cm2。将其倒置在圆柱形水槽里，此时水面所对位置为零刻度线。求：（g取10N/kg） （1）“漂浮秤”排开水的体积； （2）水槽底面积为200cm2，原有水深10cm，“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量； （3）瓶身每隔2mm画一刻度线，计算该“漂浮秤”的分度值。 五、作图题（本题共2小题，共4分） 27．如图所示，弹簧的一端固定在容器底部，另一端固定在物块A的下表面，容器中的水面刚好与物块A的上表面相平，此时物块所受的浮力大于物块两倍重力。将容器底部的木塞拔出后，容器中的水就从容器底部逐渐流出。请在答题卡中画出弹簧对物块A施加的弹力F随水面下降高度h变化的大致关系图像。（ρA＜ρ水，不计弹簧所受的浮力） 28．请画出悬浮在海水中的潜水艇所受力示意图（O为重心）。 六、综合题（本题共1小题，共6分） 29．中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上非常有代表性的两座桥梁是： 一、如图1所示，被桥梁专家茅以升誉为“世界上最早的启闭式桥梁”的广济桥，广济桥由梁桥和浮桥组合而成，梁桥有深深扎根在河床底下的石桥墩，浮桥则由漂浮的木船连接而成。 二、如图2所示的港珠澳大桥，因其超大的建筑规模、空前的施工难度以及顶尖的建造技术而闻名世界，是世界上总体跨度最长的跨海大桥，大桥全长55千米，其中包含22.9千米的桥梁工程和6.7千米的海底隧道，隧道由一节一节的空心沉管连接而成。先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体箱子，让其漂浮在海面上，然后通过内部水箱灌水使之沉入海底，如图3所示。 (1)关于中国的两座桥梁，下列说法正确的是___________（选填下面选项的序号）。 A．广济桥长方体形状的石桥墩，其横截面很宽大是为了增大所受的浮力 B．广济桥的浮桥上游客增多时，浮桥排开水的体积将变大 C．港珠澳大桥隧道中的沉管漂浮时浮力大于重力 D．港珠澳大桥隧道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同 (2)港珠澳大桥的沉管隧道，由33个巨型钢壳沉管组成。将漂浮的沉管牵引到预定海面后，向其内部灌水使之沉入海底。假设某一节密封的沉管的总体积为8×104m3，沉管的质量为6×104t；要使其沉入海底，至少要灌入 t的海水（海水密度取）。 (3)如图4所示为港珠澳大桥的主通航孔桥示意图，采用双塔双索面斜拉桥，有两座“桥塔”，每座桥塔两侧的钢索互相夹成一定的角度，小明想知道两个拉力产生的作用效果与这两个拉力互成的角度有什么关系，于是他进行了下面的探究。 任务一：设计实验 如图5，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的A点的橡皮筋，每次实验都把这根橡皮筋拉长到相同位置，则每次拉力的作用效果都 （选填“相同”或“不同”）。 任务二：分析桥梁建筑的受力情况 ①按照设计方案，小明用两个大小相等的拉力互成不同的夹角，拉同一根橡皮筋到达相同位置共进行了6次实验，实验结果记录如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 两力夹角/° 0 30 45 60 90 120 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 ②分析上表可知，两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关，即当作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力越 ；当两个拉力大小相等且互成180°时，此时拉力F1与F2的关系是 （选填下面两个选项的序号）。 A一对平衡力                    B 一对相互作用力 ③在承重钢索承担总桥重不变的情况下，为防止两根承重索被拉断，根据以上探究结果，请你为桥梁施工单位提出一条合理的设计方案： 。 七、科普阅读题（本题共1小题，共4分） 30．热气球 热气球在全世界各地都很受欢迎，旅游时选择搭乘热气球，能够感受热气球升空带来的浪漫和美好。 热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，如图所示，热气球的气囊巨大，气囊底部有供加热冷空气用的大开口。气囊下面挂着吊篮，吊篮里放置着加热装置，还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。       加热球囊内的空气，部分空气被排出使球囊内气体变轻，就可以使气球载重升空。下降时停止加热，冷空气又进入球囊，气球的重力增加使气球载重下降。这样调整球囊温度（气体密度）就能控制热气球的上升和下降。 热气球不能无限制地升高，因为大气的密度随距离地面高度的增加而减小。高度越高，空气越稀薄。依据大气物理知识，高度每增加1000米，大气密度就下降10%。据悉，目前载人热气球上升的最大高度已突破20000米。 热气球和飞机的飞行原理不同，热气球本身并没有动力系统也没有方向舵，它只是随风而行，速度与方向完全取决于风。由于风在不同的高度有不同的方向和速度，所以要根据飞行的需要选择适当的高度、寻找不同的风层。 请根据上述材料，回答下列问题：（忽略球囊体积变化，忽略所有配重体积，忽略加热对球囊外气体温度的影响，g取10N/kg）。 (1)当加热热气球时，球囊内的空气质量 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当热气球加速上升时，热气球及其装置受到的总浮力 热气球及其装置的总重力；（选填“大于”“小于”或“等于”） (3)假设一个热气球的球囊体积为2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，地面温度为15℃，现加热球囊内空气，根据表格数据分析，球囊内空气温度至少要达到 ℃才能使热气球刚好升空； (4)请分析说明热气球不能无限制升高的原因。 温度 空气密度 15 1.293 40 1.128 70 1.029 85 0.986 100 0.947 试卷第2页，共13页 试卷第3页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年八年级物理单元检测卷 第九章·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共11小题，共33分） 1．下列能直观说明浸在液体或气体中的物体受到浮力的是（　　） A．石块落在水中会下沉 B．风将树叶从树枝上吹落 C．桥墩在水中“稳如泰山” D．在水中加盐后，原本沉底的鸡蛋上浮 【答案】D 【详解】A．这个现象说明石块受到的浮力小于其重力，但它并不能直接说明物体是否受到浮力，因为即使物体受到浮力，如果浮力小于重力，它仍然会下沉，故A不符合题意； B．这个现象是空气对树叶的作用，属于大气压或风力的作用，而不是浮力，故B不符合题意； C．桥墩通常建在水下，但其底部往往与水底接触，因此水对桥墩的浮力作用并不明显。此外，桥墩的浮力可能被其他力（如重力、水底支撑力）所抵消，因此不能直观说明物体受到浮力，故C不符合题意； D．当向清水中加入盐，水的密度增大，根据阿基米德原理，鸡蛋排开的水的重量增加，因此浮力增大。当浮力大于鸡蛋的重力时，鸡蛋会上浮，这个现象不仅说明了物体受到浮力，还展示了浮力与液体密度的关系，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，核潜艇是捍卫我国主权的战略利器。根据不同任务的要求，核潜艇需要在水面漂浮或在不同深度处悬浮（假设海水密度保持不变）。下列说法正确的是（　　） A．下潜时受到的压强不变 B．下潜时受到的浮力减小 C．露出水面上升的过程中受到的浮力减小 D．漂浮时受到的浮力大于排开海水的重力 【答案】C 【详解】A．根据液体压强公式p=ρgh可知，液体的密度不变时，深度越大，压强越大，核潜艇下潜时受到的压强变大，故A错误； BCD．根据阿基米德原理 核潜艇下潜时，排开水的体积不变，受到的浮力不变，核潜艇露出水面上升的过程中，排开水的体积减小，受到的浮力减小，漂浮时受到的浮力等于排开海水的重力，故BD错误，C正确。 故选C。 3．下列实例中，利用连通器原理工作的是 （    ） A．注射器 B．酒壶 C．热气球 D．拔火罐 【答案】B 【详解】A．注射器的向下时，将针筒内的气体压出，筒内气体压强小于筒外气压，于是筒外气压将药液压进向内，是利用大气压来工作的，故A不符合题意； B．酒壶是上端开口、下端连通的容器，利用连通器原理工作，故B符合题意； C．热气球中的气体密度比空气的小，所受的浮力比自身的重力小，所以能够上浮，故C不符合题意； D．拔火罐时，罐内的气压小于罐外气压，罐外气压把火罐压紧在人身上，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示，将同一个鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中，鸡蛋在甲杯中沉底，在乙杯中悬浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液体深度相同。则三种液体的密度关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据物体的沉浮条件，鸡蛋在甲杯中沉底，则鸡蛋密度大于甲液体的密度；鸡蛋在乙杯中悬浮，则鸡蛋密度等于乙液体的密度；鸡蛋在丙杯中漂浮，则鸡蛋密度小于丙液体的密度。所以三种液体的密度关系是。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．用弹簧测力计在空气中称一个金属球，重力为12N，当把球的一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N，把球直接投入水中自由静止时,球受到的浮力（　　） A．12N B．7N C．5N D．14N 【答案】A 【详解】当把球的一半体积浸入水中时，球受到的浮力为 F浮=G-F=12N-5N=7N 根据阿基米德原理可知，当把球的全部体积浸入水中时，排开液体的体积变为原来的2倍，则球受到的浮力为原来的2倍，即14N。此时球受到的浮力大于重力，所以球将上浮，最终漂浮在水面上。漂浮时，球受到的浮力等于球的重力，为12N，所以，把球直接投入水中自由静止时，球受到的浮力为12N。 6．对以下几个物理情景判断正确的是（　　） A．甲图，容器中漂浮在水面上的冰熔化完后水面会下降 B．乙图，水平面上的圆台容器内一块底面平整且面积与容器内底面等大的冰，熔化完后对容器内底面压力不变 C．丙图，两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体，如图放置，则液体对两试管底的压强相等 D．丁图，将装满水的小试管用薄片盖住管口，倒置在水中，拿掉薄片，管中的水不会从管口流出 【答案】D 【详解】A．因为冰漂浮于水面上，则 又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，则 则，所以 即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积，所以容器中的水面高度不变，故A错误； B．设冰的重力为G，容器底面积为S，则冰块对容器底的压力；冰熔化后，质量不变，水的重力不变，也为G，根据题目中容器的形状，液体对容器底的压力是容器底正上方那一块圆柱形的水的重力，而其他的水压到了容器的侧壁上，水产生的压力，即，故B错误； C．由题意可知，两试管中所装的液体的质量相等，即，由图可知，右管是倾斜的，则右管中所装的液体体积比较大，即，由密度公式可知，，因液体的深度相同，所以，由可知，，故C错误； D．一标准大气压大约是1.0×105 Pa，它相当于10m高的水产生的压强；水槽液面上受到大气压的作用，饮料瓶内只有瓶中水产生的压强，大气压远大于瓶中的水产生的压强，所以水被大气压托着，不会流出，故D正确。 故选D。 7．把一个金属块浸没在盛满酒精的杯中，溢出酒精50g；若把这金属块浸没在盛满水的杯中，从杯中溢出水的质量是（ρ酒精=0.8g/cm3，ρ水=1g/cm3）（　　） A．小于50g B．等于50g C．大于50g D．无法确定 【答案】C 【详解】金属块浸没在液体中时，排开液体的体积等于金属块的体积，因此排开酒精的体积与排开水的体积相等。根据密度公式，变形有。 已知，且排液体积相同，所以排开水的质量大于排开酒精的质量。排开酒精的体积 溢出水的质量 故选C。 8．下列是同学们在家庭实验室中的一些小制作、小发明，对其解释不正确的是（　　） A．甲图中用圆珠笔芯制作的密度计，刻度越往上数值越小 B．乙图是制作的水气压计，从一楼拿到十楼，管中液面降低 C．丙图潜水艇是通过排水、加水的方法改变其重力，实现浮与沉 D．丁图是一个冷热水混合淋浴器，它利用了流体压强和流速的关系 【答案】B 【详解】A．根据密度计的原理，它是利用物体漂浮时浮力等于重力来工作的。由阿基米德原理可知，当浮力不变时，液体密度越大，排开液体的体积越小。对于密度计，刻度越往上，排开液体体积越大，意味着液体密度越小，所以刻度越往上数值越小，故A正确，不符合题意； B．水气压计的原理是瓶内气体压强与外界大气压的差值使液柱上升或下降。从一楼拿到十楼，高度增加，外界大气压减小，而瓶内气体压强不变，水在内外压力差的作用下被压进管内，所以管中液面应该升高，故B错误，符合题意； C．潜水艇的工作原理是通过改变自身重力来实现浮沉。当排水时，重力减小，重力小于浮力，潜水艇上浮；当加水时，重力增大，重力大于浮力，潜水艇下沉，故C正确，不符合题意； D．冷热水混合淋浴器中，冷水流过时，流速大的地方压强小，热水在大气压的作用下与冷水混合，这利用了流体压强和流速的关系，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．如图所示，容器中装有25cm深的水，放在水平面上，水中有一个边长为10cm、重7N的正方体木块被细线系着浸没于水中，已知容器重为10N，容器与桌面的接触面积为300cm²，下列说法正确的是（　　） A．容器对桌面的压力为92N B．木块处于悬浮，木块密度等于水的密度 C．剪断细线后，水对容器的压强变化量为100Pa D．剪断细线后，容器对桌面的压力的变化量为3N 【答案】C 【详解】AD．木块的体积V木=(10cm)3=1×10-3m3 容器中水的体积V水=Sh-V木=300×10-4m2×0.25m-1×10-3m3=6.5×10-3m3 容器中水的重力G水=mg=ρ水V水g=1×103kg/m3×6.5×10-3m3×10N/kg=65N 容器对桌面的压力F=G水+G容+G木=65N+10N+7N=82N 剪断细线前后，容器、水和木块的总重力不变，所以容器对桌面的压力不变，压力变化量为0，故AD错误； B．木块的质量 木块的密度 则木块密度小于水的密度，木块在水中受到的浮力大于木块的重力，所以在水中不是悬浮状态，故B错误； C．剪断细线后，因为木块密度小于水的密度，所以木块漂浮，此时受到的浮力等于木块的重力，此时木块浸入水中的体积为 木块露出的体积V=V木-V排=1×10-3m3-0.7×10-3m3=0.3×10-3m3 细线剪断后液体深度的变化量 细线剪断后，水对容器底部的压强变化量为Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa 故C正确。 故选C。 10．热气球以恒定速度竖直下降至空中某一高度时，有一物体从热气球中脱落，若热气球所受浮力保持不变，则热气球（    ） A．将立即上升 B．将一直下降 C．合力向下 D．合力向上 【答案】D 【详解】热气球以恒定的速度竖直下降时处于平衡状态，受到的总重力和浮力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反。从热气球里脱落出一个物体后，热气球受到的总重力减小，若热气球所受到的浮力保持不变，则此时热气球受到的总重力小于浮力，热气球受到的合力的方向向上。故D正确，ABC错误。 故选 D。 11．密度在我们社会生活中有非常重要的作用，下列关于密度的应用说法正确的是（　　） A．最轻的气凝胶因比空气还轻而被称为“冻结的烟”，这主要是指其质量小 B．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度大的合金或新型合成材料 C．可以通过测量密度来鉴别饰品是否是纯银制作的 D．农业上用盐水筛选出饱满、优质的种子，漂浮在液面上为饱满种子 【答案】C 【详解】A．最轻的气凝胶因比空气还轻而被称为“冻结的烟”，这主要是指其密度小而不是质量小，故A错误； B．为了减轻质量，有利于升空，航空器材需要采用密度小的材料，为了坚固耐用，航天器需要采用强度高的材料，所以，航空器材常采用强度高、密度小的新型合成材料，故B错误； C．密度是物质的特性，不同物质的密度一般不同，因此可以通过测量密度来鉴别饰品是否是纯银制作的，故C正确； D．在盐水选种中，配制一定密度的盐水后，饱满种子的密度较大，会沉入底部；而不饱满或劣质种子的密度较小，会漂浮在液面上。因此，漂浮的是不饱满种子，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共10小题，共24分） 12．如图所示，将均匀长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面面积都为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，液体的密度为ρ。长方体上表面受到的压强p1＝ ；长方体受到的浮力F浮＝ 。（均用g、S、h1、h2和ρ表示） 【答案】 ρgh1 ρg(h2-h1)S 【详解】[1] 由液体压强公式p=ρgh可得，长方体上表面受到液体的压强p1=ρgh1。 [2]由压强公式的变形公式F=pS得，长方体上表面受到液体的压力F1=p1S=ρgh1S，长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρgh2S，由浮力产生的原因可得长方体受到的浮力F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S 13．如图所示，一个装适量水的小药瓶漂浮在矿泉水瓶的液面上。挤压矿泉水瓶，瓶内气压增大，一部分水进入小药瓶，药瓶的重力 浮力，下沉；当松手后，矿泉水瓶内气压减小，小药瓶内多余的水排出，此时重力 浮力，所以上浮（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 大于 小于 【详解】[1][2]小药瓶在矿泉水瓶内受到浮力和重力这两个力的作用，如图所示： 根据物体的浮沉条件可知：当F浮>G时，物体上浮；当F浮<G时，物体下沉。 14．在我国海军建军60周年阅兵式上，中国第一代091级攻击型核潜艇——长征3号核动力潜艇接受了检阅。核潜艇是靠改变 实现上浮和下沉的；若潜水艇的排水量为5000t，它受到的浮力是 N（g取10 N/kg）。当潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中，它在江水中潜行时所受的浮力 在海水中潜行时所受的浮力。（填“小于”、“等于”或“大于”） 【答案】 自身重力 5×107 小于 【详解】[1]潜艇的体积不变，则浸没在水中时排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排可知，其受到的浮力大小不变，只能靠改变自身重力来实现浮沉。 [2]潜水艇的排水量为5000t，它受到的浮力是 F浮=G排=m排g=5000×103kg×10N/kg=5×107N [3]潜艇在江水和海水中潜行时排开水的体积不变，但从长江到东海后，水的密度变大，根据F浮=ρ水gV排可知，其受到的浮力变大，即它在江水中潜行时所受的浮力小于在海水中潜行时所受的浮力。 15．小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。 （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在 刻度线上。 （2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为3.6N；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为 N。 （3）水的密度为1×103kg/m3，则可算出酱油的密度为 kg/m3。 【答案】 0/零 0.6 1.2×103 【详解】（1）[1]根据弹簧测力计的使用规范可知，在使用弹簧测力计进行测量前，应先对弹簧测力计进行“调零”，即把弹簧测力计的指针调至“0”刻度线处。 （2）[2]由图可知，该弹簧测力计的分度值为0.2N，指针在弹簧测力计的第三小格处，故此时弹簧测力计的示数为0.6N。 （3）[3]当装有酱油的塑料袋浸没在水中时，根据酱油的受力分析可知，此时酱油的浮力 根据可知，酱油排开水的体积 根据可知，酱油的质量 由于装有酱油的塑料袋是浸没在水中，故酱油的体积等于塑料袋排开水的体积，根据可知，酱油的密度 16．如图所示，小建潜水时，看到一条鱼儿吐出的气泡在水中上升时体积变大，气泡上升时受到水对它的压强 ，受到水对它的浮力大小 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 变小 变大 【详解】[1]气泡上升时，深度h变小，由p=ρgh得，气泡受到水的压强将变小。 [2]气泡的体积逐渐变大，排开水的体积变大，由得，气泡受到水的浮力将变大。 17．重为10N的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6N，则该金属块受到浮力的大小为 N；此时金属块受到的合力大小为 N。 【答案】 4 0 【详解】[1]称重法测浮力的原理是：物体在液体中受到的浮力等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。 已知金属块重G=10N，浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=6N，根据上述原理可得金属块受到的浮力F浮=G−F示 =10N−6N=4N [2]因为金属块静止在水中，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以此时金属块受到的合力大小为0。 18．如图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，它们受到的浮力分别为F甲和F乙，则F甲 F乙；密度计下表面受到液体的压强大小关系是p甲 p乙；若放入密度计后容器中两液体深度相同，容器自重相同，则容器对桌面的压强大小关系是p甲´ p乙´。（均选填“>”“＝”或“<”） 【答案】 = = < 【详解】[1]密度计在两种液体中，均为漂浮，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，则密度计受到液体的浮力F甲=F乙。 [2]由浮力产生的原因可知，密度计下表面受到的压力等于所受的浮力，浮力相等，故密度计在甲、乙两种液体中下表面受到的压力相等，受力面积也相等，由可知密度计下表面受到的压强相同，即p甲=p乙。 [3]由图可知，密度计排开液体的体积V甲排>V乙排，密度计受到液体的浮力F甲=F乙，由F浮=ρ液gV排可知液体的密度关系ρ甲<ρ乙，容器中甲液体的体积较小，由m=ρV可知甲液体的质量较小，由G=mg可知甲液体的重力较小，容器对桌面的压力等于容器、液体和密度计的总重力，容器和密度计的重力相等，所以甲容器对桌面的压力较小，容器的底面积相等，由可知容器对桌面的压强p甲´<p乙´。 19．盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子（良种、次种）的方法，选种时配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮的是 种，若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的 。 【答案】 次 盐 【详解】[1]选种时配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，良种密度大，良种下沉，所受浮力小于重力，次种密度小，所以次种漂浮，所受浮力等于重力。 [2]若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，仍然沉底的说明密度更大，更饱满。 20．如图所示，浸没在液体中的圆柱形物体受到浮力作用，是因为液体内部存在 。用弹簧测力计测出物体此时所受浮力，物体下表面连接的传感器显示其所受压力，则可计算出其上表面所受压力 。 【答案】 压强 10 【详解】[1][2]一个物体浸没在液体中，它的前、后、左、右、上、下表面都受到液体内部压强的作用，物体受到的浮力为下表面与上表面的压力差，所以产生浮力，用图中字母表示为F浮=F下-F上 则表面所受压力 21．现有两个质量相等的实心正方体A和B。 (1)将正方体A和B放在水平地面上，如图1所示，它们对水平地面的压强关系为 　　 。 A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB (2)将正方体A和B放入水中，静止时，不可能发生的现象是 　　 。 A． B． C． (3)若将正方体A和B放入水中，都能静止在水面上，如图2所示。下列说法正确的是 　　 。 A．正方体B的密度一定较大 B．正方体B排开水的体积可能较大 C．正方体B下表面受到水的压强可能较大 D．正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等 【答案】(1)A (2)B (3)D 【详解】（1）由题知两个实心正方体A和B质量相同，由得 在水平地面上，对地面的压力等于重力即所以两正方体对地面的压力 由图a可知由知，两正方体对地面的压强，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （2）实心正方体A和B质量相同，由图1可知，由知，，由沉浮条件可知，若，则AB都沉底；若，则AB都都漂浮；若，则B漂浮、A沉底，所以不可能出现A漂浮、B沉底的现象，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）B．由于A、B的质量相同，则A、B的重力相同，且都漂浮在水面上，由沉浮条件可知，A、B受到的浮力相同，由知，A、B排开水的体积相同，故B错误； A．由图2知，A、B都漂浮在水面上，则， 由阿基米德原理可知，， 则物体A、B的密度， A、B排开水的体积相同，由图2知，B的体积大于A的体积，所以A排开水体积与A的总体积比例较大，所以物体A的密度较大，故A错误； CD．由于A、B受到的浮力相同，由浮力产生的原因知，正方体A和正方体B下表面受到水的压力一定相等，由于，由可知，正方体A下表面的压强大于正方体B下表面受到水的压强，故C错误，D正确。 故选D。 三、实验题（本题共3小题，共17分） 22．如图甲所示是“探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程示意图； （1）由图中的数据可知，物体浸没在液体中时所受浮力F浮＝ N，物体排开液体所受到的重力G排＝ N； （2）图乙是反映物体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与物体浸入水中深度变化关系图； 从图象可以发现：浮力的大小有时与浸入水中的深度有关，有时又与浸入水中的深度无关；对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 （选填“增大”或“减小”、或“不变”）；当物体完全浸没在水中后排开水的体积不变，浮力的大小与浸没在水中的深度 ； （3）通过实验步骤②③和④，可以探究浮力大小与物体排开液体的 的关系； （4）从图乙图象可知，物体高度为 cm。 【答案】 1.2 1.2 增大 无关 体积 6 【详解】（1）[1]由图甲中②可知，物体重力G＝3N，由④知，物体浸没在液体中时弹簧测力计示数F4＝1.8N，故由称重法可得，物体浸没在液体中所受浮力为 F浮＝G﹣F4＝3N﹣1.8N＝1.2N [2]由①⑤可得，物体排开液体所受到的重力为 G排＝F5﹣F1＝2.2N﹣1N＝1.2N （2）[3]由图乙可知，当h≤6cm时，即在未完全浸入时弹簧测力计的示数随排开水的体积变大逐渐减小，由称重法可知，物体所受浮力逐渐增大，即浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。 [4]当h≥6cm时，即物体浸没时，弹簧测力计示数不变，则物体所受的浮力不再发生变化，即浮力的大小与浸没在水中的深度无关。 （3）[5]③和④中，相同的因素是排开液体密度，不同因素是排开液体的体积，故可以探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。 （4）[6]由图象知，物体浸入深度为0时，物体下表面刚好接触水面，当浸入深度h＝6cm后，弹簧测力计示数不变，即浮力不变，所以h＝6cm时，物体恰好浸没，故物体高度为6cm。 23．如图所示是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。 (1)实验前，小组同学应在 方向对弹簧测力计进行调零处理；从实验中可知金属块的质量为 g。 (2)在图丙实验中，金属块完全浸没时受到的浮力大小是 N。 (3)小组同学比较图甲、乙、丙三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其 有关；比较图 三次实验可知，金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 (4)实验结束后，小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示，可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为 N；分析发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）金属块浸没在水中时受到的浮力大小，这就是著名的“阿基米德原理”。 (5)若小组同学分析实验数据时发现，金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小，出现这样情况的原因可能是 。 【答案】(1) 竖直 270 (2)1 (3) 排开液体的体积 甲、丙、丁 (4) 1 等于 (5)溢水杯中水未装满 【详解】（1）[1]弹簧测力计使用前应在竖直方向调零，因为实验中是在竖直方向测量力的大小。 [2]从实验甲中，可知金属块的重力 由可得 （2）在图丙实验中，金属块完全浸没，此时受力情况，由丙图弹簧测力计可知，，则 （3）[1]甲、乙、丙实验中液体密度相同，甲中金属块未浸入液体，乙中金属块部分浸没在液体内，丙中金属块完全浸没在液体内，所受的浮力分别为， 由此可知，金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。 [2]要想得出金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关，应控制浸入液体的密度和排开液体的体积相同，同时改变深度，则由此可知需要比较图甲、丙、丁三次实验。 （4）[1][2]由图戊可知，金属块完全浸没在水中排开水的重力大小 分析发现，，则金属块浸没在水中时排开水的重力大小等于金属块浸没在水中时受到的浮力大小。 （5）若金属块浸没在水中时排开水的重力小于受到的浮力，可能是溢水杯没有装满水，导致部分水没有溢出，排到小桶中的水的重力偏小。 24．小明利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币，借助水来测量某些物体的密度。（g取10N/kg） (1)测酱油的密度，步骤： ①将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内，目的是使塑料桶和硬币整体的重心 。用刻度尺测出桶的高度为L= cm（如图甲）； ②将桶口向上放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图乙）； ③将桶捞出擦干并放入酱油中使其竖直漂浮，测出桶口露出酱油液面的高度为（如图丙）；则酱油的密度为 kg/m3； (2)测项链的密度。在（1）的基础上，他又进行了如下操作： ①将项链放入桶中，将桶口向上放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图丁）； ②将项链取出粘在桶底（粘胶的体积和质量忽略不计），将桶和项链一起放入水中使其竖直漂浮，测出桶口露出水面的高度为（如图戊）。则由图丁到图戊，水对塑料桶底部的压强 （选填“变大”“变小”或“不变”），项链的密度为 kg/m3。 【答案】(1) 降低 20.00 (2) 变小 【详解】（1）①[1]将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内，目的是使塑料桶和硬币整体的重心降低，能使塑料桶竖直漂浮在液体中。 [2]由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm，读数为20.00cm，桶的高度为。 ③[3]设塑料桶底面积是S，当把塑料桶放入水中，塑料桶在水中漂浮，塑料桶受到水的浮力为 当把塑料桶放入酱油中，塑料桶在酱油中漂浮，塑料桶受到酱油的浮力为 塑料桶漂浮在水中和酱油中时，受到的浮力都等于重力，所以 酱油密度为 （2）②[1]丁图桶口露出水面的高度为，戊图桶口露出水面的高度为，由图丁到图戊，塑料桶底在水中的深度变浅，由可知，水对塑料桶底部的压强变小。 [2]由乙、丁两图比较可得，两次塑料桶受到的浮力之差等于项链的重力，项链的重力 项链的质量为 由丁、戊两图可得，漂浮时，塑料桶和项链的总重力相等，受到的浮力也相等，故有 解得，项链的体积为 项链的密度为 四、计算题（本题共2小题，共12分） 25．如图所示，将棱长为10cm的实心正方体木块（不吸水），轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时有露出水面，水的密度为，g取10N/kg，求： (1)木块下表面受到水的压强； (2)溢出水的质量； (3)木块的密度。 【答案】(1)600Pa (2)0.6kg (3) 【详解】（1）由题意可知，木块静止时露出4cm、浸入6cm，则浸入深度h=6cm=0.06m，则木块下表面受到的水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa （2）木块漂浮时，排开水的重力与木块的重力相等，装满水的溢水杯中，溢出水的体积等于木块浸入水中的体积，木块的横截面积为S=0.1 m×0.1 m=0.01m2 浸入高度h=0.06m，则浸入体积V排=Sh=0.01m2×0.06m=6.0×10-4m3 故溢出水的质量m水=ρ水V排=1×103kg/m3× 6.0×10-4m3=0.6kg （3）木块的总体积V木=(0.1 m)3=1.0×10-3m3 由于漂浮时排开水的质量等于木块本身质量，可得木块质量 m木=0.6kg，则木块密度 26．小明制作了一个可以测量物体质量的“漂浮秤”，如图。“漂浮秤”由剪掉瓶底的空饮料瓶和金属螺母组成，其质量为100g。饮料瓶瓶身为柱状体，横截面积为50cm2。将其倒置在圆柱形水槽里，此时水面所对位置为零刻度线。求：（g取10N/kg） （1）“漂浮秤”排开水的体积； （2）水槽底面积为200cm2，原有水深10cm，“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量； （3）瓶身每隔2mm画一刻度线，计算该“漂浮秤”的分度值。 【答案】（1）10-4m3；（2）50Pa；（3）10g 【详解】解：（1）“漂浮秤”的质量为 m=100g=0.1kg “漂浮秤”的重力为 G=mg=0.1kg×10N/kg=1N 因为“漂浮秤”漂浮在水面上，所以浮力大小为 F浮=G=1N 由阿基米德原理知“漂浮秤”排开水的体积为 （2）“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量为 （3）两刻度线间的间隔为 h0=2mm=0.2cm 两间隔处的体积为 V0=S瓶h0=50cm2×0.2cm=10cm3=10-5m3 两间隔处的浮力为 F浮0=ρ水gV0=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N 因为漂浮，所以 G0=F浮0=0.1N 该“漂浮秤”的分度值为 答：（1）“漂浮秤”排开水的体积10-4m3； （2）水槽底面积为200cm2，原有水深10cm，“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量为50Pa； （3）该“漂浮秤”的分度值为10g。 五、作图题（本题共2小题，共4分） 27．如图所示，弹簧的一端固定在容器底部，另一端固定在物块A的下表面，容器中的水面刚好与物块A的上表面相平，此时物块所受的浮力大于物块两倍重力。将容器底部的木塞拔出后，容器中的水就从容器底部逐渐流出。请在答题卡中画出弹簧对物块A施加的弹力F随水面下降高度h变化的大致关系图像。（ρA＜ρ水，不计弹簧所受的浮力） 【答案】 【详解】初始时，浮力大于二倍重力，弹力，则水面下降前，弹力大于重力；水面下降时，弹力随着深度的减小而减小；当浮力=重力时，弹力F变为0；当浮力<重力，弹力F随着深度减小而增大；当浮力等于0，弹力F等于重力，不随深度减小而变化。故弹力F随深度h变化的图像如图所示： 28．请画出悬浮在海水中的潜水艇所受力示意图（O为重心）。 【答案】 【详解】潜水艇受到竖直向下的重力，和竖直向上的浮力，潜水艇悬浮时，处于平衡状态，合力为0，即浮力等于重力。过潜水艇的重心竖直向上画一条带箭头的线段，即为浮力F浮，过潜水艇的重心竖直向下画一条带箭头的线段，即为重力G，如图所示： 六、综合题（本题共1小题，共6分） 29．中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上非常有代表性的两座桥梁是： 一、如图1所示，被桥梁专家茅以升誉为“世界上最早的启闭式桥梁”的广济桥，广济桥由梁桥和浮桥组合而成，梁桥有深深扎根在河床底下的石桥墩，浮桥则由漂浮的木船连接而成。 二、如图2所示的港珠澳大桥，因其超大的建筑规模、空前的施工难度以及顶尖的建造技术而闻名世界，是世界上总体跨度最长的跨海大桥，大桥全长55千米，其中包含22.9千米的桥梁工程和6.7千米的海底隧道，隧道由一节一节的空心沉管连接而成。先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体箱子，让其漂浮在海面上，然后通过内部水箱灌水使之沉入海底，如图3所示。 (1)关于中国的两座桥梁，下列说法正确的是___________（选填下面选项的序号）。 A．广济桥长方体形状的石桥墩，其横截面很宽大是为了增大所受的浮力 B．广济桥的浮桥上游客增多时，浮桥排开水的体积将变大 C．港珠澳大桥隧道中的沉管漂浮时浮力大于重力 D．港珠澳大桥隧道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同 (2)港珠澳大桥的沉管隧道，由33个巨型钢壳沉管组成。将漂浮的沉管牵引到预定海面后，向其内部灌水使之沉入海底。假设某一节密封的沉管的总体积为8×104m3，沉管的质量为6×104t；要使其沉入海底，至少要灌入 t的海水（海水密度取）。 (3)如图4所示为港珠澳大桥的主通航孔桥示意图，采用双塔双索面斜拉桥，有两座“桥塔”，每座桥塔两侧的钢索互相夹成一定的角度，小明想知道两个拉力产生的作用效果与这两个拉力互成的角度有什么关系，于是他进行了下面的探究。 任务一：设计实验 如图5，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的A点的橡皮筋，每次实验都把这根橡皮筋拉长到相同位置，则每次拉力的作用效果都 （选填“相同”或“不同”）。 任务二：分析桥梁建筑的受力情况 ①按照设计方案，小明用两个大小相等的拉力互成不同的夹角，拉同一根橡皮筋到达相同位置共进行了6次实验，实验结果记录如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 两力夹角/° 0 30 45 60 90 120 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 ②分析上表可知，两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关，即当作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力越 ；当两个拉力大小相等且互成180°时，此时拉力F1与F2的关系是 （选填下面两个选项的序号）。 A一对平衡力                    B 一对相互作用力 ③在承重钢索承担总桥重不变的情况下，为防止两根承重索被拉断，根据以上探究结果，请你为桥梁施工单位提出一条合理的设计方案： 。 【答案】(1)BD (2)2×104 (3) 相同 越大 A 增加桥塔的高度/减小钢索的夹角 【详解】（1）A．广济桥的桥墩采用长方体形状，其横截面宽大主要为了‌分散水流冲击力‌，增强桥墩的抗冲击能力，从而保障桥梁结构的安全，故A错误； B．物体漂浮时，即深中通道中的沉管漂浮时浮力等于重力，广济桥的浮桥上游客增多时，浮力变大，浮桥排开水的体积将变大，故B正确； C．由浮沉条件可知，港珠澳大桥隧道中的沉管漂浮时浮力等于重力，故C错误； D．港珠澳大桥隧道中的沉管下沉时，通过往沉管中注水，增大重力，使重力大于浮力，从而使其下沉。潜水艇的原理也是改变自身重力来实现浮沉，故D正确； 故选BD。 （2）沉入海底的沉管排开水的体积等于沉管的总体积，此时它受到的浮力为 当重力大于浮力时物体会下沉，则灌入海水后沉管的总重力至少为 沉管和海水的总质量 至少要灌入的海水质量 （3）[1]如图5，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸长量成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 [2]由表格中的数据可知，角度不同，则力的大小是不同的，即两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关；互成的角度越大，两个拉力越大。 [3]当两个拉力相等且互成180°时，这两个力大小相等，方向相反，同一直线，作用在同一个物体上，是一对平衡力。 故选A。 [4]因为根据实验结果，当合力（总重）大小不变时，两个分力（承重钢丝的拉力）的夹角越大，两个分力也越大，增加桥塔的高度时承重钢丝的夹角会变小,所以增加桥塔的高度（或减小钢索的夹角）可减小承重钢丝所受拉力，防止钢丝被拉断。 七、科普阅读题（本题共1小题，共4分） 30．热气球 热气球在全世界各地都很受欢迎，旅游时选择搭乘热气球，能够感受热气球升空带来的浪漫和美好。 热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，如图所示，热气球的气囊巨大，气囊底部有供加热冷空气用的大开口。气囊下面挂着吊篮，吊篮里放置着加热装置，还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。       加热球囊内的空气，部分空气被排出使球囊内气体变轻，就可以使气球载重升空。下降时停止加热，冷空气又进入球囊，气球的重力增加使气球载重下降。这样调整球囊温度（气体密度）就能控制热气球的上升和下降。 热气球不能无限制地升高，因为大气的密度随距离地面高度的增加而减小。高度越高，空气越稀薄。依据大气物理知识，高度每增加1000米，大气密度就下降10%。据悉，目前载人热气球上升的最大高度已突破20000米。 热气球和飞机的飞行原理不同，热气球本身并没有动力系统也没有方向舵，它只是随风而行，速度与方向完全取决于风。由于风在不同的高度有不同的方向和速度，所以要根据飞行的需要选择适当的高度、寻找不同的风层。 请根据上述材料，回答下列问题：（忽略球囊体积变化，忽略所有配重体积，忽略加热对球囊外气体温度的影响，g取10N/kg）。 (1)当加热热气球时，球囊内的空气质量 ；（选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当热气球加速上升时，热气球及其装置受到的总浮力 热气球及其装置的总重力；（选填“大于”“小于”或“等于”） (3)假设一个热气球的球囊体积为2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，地面温度为15℃，现加热球囊内空气，根据表格数据分析，球囊内空气温度至少要达到 ℃才能使热气球刚好升空； (4)请分析说明热气球不能无限制升高的原因。 温度 空气密度 15 1.293 40 1.128 70 1.029 85 0.986 100 0.947 【答案】(1)变小 (2)大于 (3)85 (4)见解析 【详解】（1）当加热热气球时，球囊内的空气受热膨胀，部分空气跑出球囊，球囊内的空气质量变小；使得浮力大于总重力而升空。 （2）当热气球加速上升时，受力不平衡，较大的力与运动方向相同，故浮力大于重力。 （3）体积为V=2000m3，球囊加吊篮内所有物体总重为6140N，至少浮力等于总重力才可以升空，根据和知道， 解得ρ=0.986kg/m3 根据表格数据知道，至少加热到85℃才可以升空。 （4）由于高空中的大气压减小，空气密度减小，且含氧量降低，加热能力减小的同时使得浮力减小，故热气球不能无限制升高。 试卷第26页，共27页 试卷第27页，共27页 学科网（北京）股份有限公司 $