主题4 我国高科技船舰涉及的力学知识(Word版)-【千里马·单元测试卷】2025-2026学年八年级下册物理(人教版·新教材)

**基本信息** 以我国高科技船舰为情境载体，系统整合浮沉条件、阿基米德原理及液体压强知识，通过母题引领与变式迁移，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |情境母题|1题（半潜船）|浮沉条件判断（重力与浮力关系）、阿基米德原理计算（F浮=G排）、液体压强公式（p=ρgh）、整体法分析浮力变化|以浮沉条件为核心，串联浮力计算与压强计算，构建“概念（浮沉条件）-原理（阿基米德原理）-应用（深度压强）”逻辑链| |变式加练|2题（航母/舰载机）|漂浮时浮力等于重力、排水量与浮力关系、动态分析浮力变化|迁移母题方法，结合国防教育情境，强化浮沉条件在不同船舰情境中的应用，突出科学态度与责任|

主题4 我国高科技船舰涉及的力学知识 情境母题 1. 如图甲所示是我国最大的半潜船新光华号，其排水量为10.2万吨（排水量是轮船装满货物时排开水的质量），下潜吃水深度30.5米，主甲板最深可潜入水下16米．不仅能够运输海上钻井平台，还能够运输大型的战舰。 （1）半潜船可以通过水舱充水或排水来改变自身重力，当它所受重力______（选填“大于”“等于”或“小于”）浮力时，开始下潜； （2）新光华号满载时受到的浮力大小为______N，当它下潜到最大深度时，主甲板受到水的压强为______Pa；（，g取10N/kg） （3）小明设计了如图乙所示的装置模拟半潜船的运动过程，其中M模拟半潜船，内部有水舱，可以通过阀门排水或充水，N模拟货物，则由图乙到图丙的过程，物体M要通过阀门______（选填“排水”或“充水”），M受到的浮力变______，容器中水面的高度______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 变式加练 [国防教育] 2. 2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。当战斗机从航空母舰上起飞后（　　） A. 舰体略上浮，受到浮力不变 B. 舰体略上浮，受到浮力变小 C. 舰体略下沉，受到浮力不变 D. 舰体略下沉，受到浮力变大 3. 图甲为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰。该舰满载时排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机。若每架舰载机质量为25吨（已知g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。求： （1）如图乙所示，舰载机起飞后，山东舰受到的浮力____________（选填“增大”或“减小”）； （2）舰载机起飞驶离航母过程中速度越来越大，起飞过程中牵引力___________甲板阻力（选填“大于”“小于”或“等于”）； （3）山东舰满载时受到的浮力________； （4）山东舰满载时，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积________。 主题4 我国高科技船舰涉及的力学知识 情境母题 【1题答案】 【答案】 ①. 大于 ②. 1.02×109 ③. 1.6×105 ④. 排水 ⑤. 小 ⑥. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]半潜船可以通过水舱充水或排水来改变自身重力，根据物体的浮沉条件可知，当它所受重力大于浮力时，开始下降。 （2）[2]新光华号满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=10.2×104×1000kg×10N/kg=1.02×109N [3]当它下潜到最大深度时，主甲板受到水压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa （3）[4][5][6]由图可知，模拟半潜船由图乙到图丙是上升的过程，根据物体的浮沉条件可知，物体M要通过阀门排水，当重力小于浮力时半潜船上升；设货物的重力为GN，图丙中半潜船的重力为GM，由图乙到图丙排出水的重力为G排出，则图乙中半潜船的重力为GM+G排出，将半潜船和货物看做一个整体，整体均处于漂浮状态，则图乙中整体受到的浮力F浮总=GM+G排出+GN 同理可得，图丙中整体受到的浮力F浮总′=GM+GN 所以，由图乙到图丙，整体受到浮力的减小量ΔF浮=G排出 由阿基米德原理和重力公式可得 则V排出=ΔV排 即排出水的体积等于排开水的体积的减小量，因此，由图乙到图丙的过程容器中水的高度不变。 变式加练 [国防教育] 【2题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】当战斗机从军舰上起飞后，航空母舰的重力减小，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以舰体受到的浮力减小，由可知，液体的密度不变，排开液体的体积减小，舰体略上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【3题答案】 【答案】 ①. 减小 ②. 大于 ③. 5×108N ④. 4.91×104m3 【解析】 【详解】解：（1）[1]舰载机起飞前后，航母始终漂浮，受到的浮力和自身的总重力相等；舰载起飞舰后，航母的总重力减小，所以航母受到的浮力将减小。 （2）[2]舰载机起飞驶离航母过程中速度越来越大，说明受力不平衡且起飞过程中的牵引力大于甲板阻力。 （3）[3]由题意可知，该航母满载时的排水量约为5万吨，则由阿基米德原理可得，航母满载时受到的浮力为 F浮=G排=m排1g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N （4）[4]因为航母始终漂浮，受到的浮力和自身的总重力相等，即 F浮=G排=G总 根据阿基米德原理、浮沉条件以及G=mg可得 m排=m总 所以36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的质量为 m排2=m排1-36m机=50000t-36×25t=49100t 航母排开海水的体积为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $