2026年物理中考二轮突破:物体的浮沉条件及其应用
2026-06-22
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摘要:
**基本信息**
以物体浮沉条件为核心,通过生活实例与科技情境,系统整合概念辨析、原理应用、实验探究及综合计算,强化物理观念与科学思维的专项突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念理解|12单选|结合潜水艇/密度计等实例,辨析浮沉条件与浮力影响因素|从浮沉条件(漂浮/悬浮/沉底)概念出发,关联密度关系与阿基米德原理推导|
|原理应用|6填空|聚焦密度计刻度、轮船排水量、海水断崖等场景,考查公式应用|以浮力公式为纽带,连接物体密度、液体密度与排液体积的定量关系|
|实验探究|3实验|设计密度测量、潜水艇模型、浮力秤制作,培养科学探究能力|通过控制变量法,实现从理论到实践的模型建构与误差分析|
|综合计算|3计算|结合水上行走球、浮力秤、冰山问题,综合浮力与压强计算|整合浮沉条件、阿基米德原理与液体压强公式,提升综合解题能力|
内容正文:
2026年苏科版物理中考二轮重难点突破:物体的浮沉条件及其应用
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.如图所示的情景是浮力在生活中的应用,以下说法不正确的是( )
A. 甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,若再加一些清水,鸡蛋仍然保持静止悬浮
B. 乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的
C. 丙图,舰载机起飞后航母的排水量不变
D. 丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体
2.在中国人民解放军海军博物馆海上展区,驻泊着中国自主研制的第一艘攻击型核潜艇长征一号,年该艇成功下水,标志着中国成为世界上第五个拥有核潜艇的国家。如图是某型号先进核潜艇正在水中航行,下列有关说法正确的是( )
A. 核潜艇外表面在任何深度受到的压强不变
B. 核潜艇在水面下下潜时,受到的浮力增大
C. 上浮时要从核潜艇水舱排出一部分海水
D. 从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
3.下列关于浮力的利用,说法正确的是( )
A. 气球在空中上浮,是因为气球里所充气体的密度小于空气的密度
B. 航天员能“行走”太空,是因为航天员受到了浮力的作用
C. 一艘轮船从大海驶入长江的过程中,轮船受到的浮力逐渐减小
D. 悬浮在水中的潜水艇,若水舱中的水位在上升,则潜水艇一定上浮
4.小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B. 密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C. 密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D. 适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
5.如图,年月日,我国在南通成功下水全球首艘级甲醇双燃料超大型集装箱船,满载排水量约万吨,标志着我国绿色船舶制造取得重大突破。下列说法正确的是( )
A. 船满载时所受的浮力等于船排开的水重 B. 船从长江驶入东海,船体下沉一些
C. 该船满载时所受的浮力大于自身重力 D. 船受到的最大浮力约为
6.盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种如图。下列说法正确的是( )
A. 若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B. 盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C. 漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D. 体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
7.年月日,一个长米、宽米、高米,酷似“飞艇”的大家伙,划破长空,稳健爬升至米高度,累计发电千瓦时,成功完成试飞和微网并网验证。这个空中“飞艇”正是全球首台适用于城市环境的兆瓦级浮空风力发电系统如图。下列有关说法正确的是( )
A. “飞艇”匀速上升过程中,若不计空气阻力,动能不变、重力势能增大,机械能守恒
B. 飞艇匀速上升时,受到的浮力与重力是一对相互作用力
C. 飞艇悬停时,若所有发动机突然停止工作,飞艇不会立即下落,是因为飞艇具有惯性
D. “飞艇”在空中受到的浮力一定等于它所排开空气的重力
8.小明在课外活动中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同重量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A. 三只小船受到的浮力相等
B. 三只小船底面受到的压力相等
C. 小船所装物体越重,受到的浮力越大
D. 小船所装物体越轻,受到的浮力越大
9.现将体积相同,材料不同的甲、乙、丙、丁四个实心小球放入某种液体中,静止后状态如图所示。据此有四位同学展开讨论,请帮助分析其中正确的是( )
A. 明明说:四个球中丁球所受浮力最小 B. 萱萱说:甲、乙、丙所受浮力大小相同
C. 夏丽说:丙球密度与液体密度相同 D. 小云说:四个球中丁的密度最小
10.如图,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中中只有水,水中漂浮着一只小鸭子,水中漂浮着一只大鸭子,大鸭子的质量和体积都比小鸭子大。下列选项正确的是( )
A. 若把三个缸分别放到台秤上称量,放时台秤示数最大
B. 小鸭子排开的水的重力等于大鸭子排开的水的重力
C. 大鸭子受到的重力等于它排开的水的重力
D. 小鸭子受到的浮力大于小鸭子受到的重力
11.小红帮妈妈洗菜做饭时,发现放在盆中的茄子浮在水面上如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示。她用所学的物理知识对此现象做出一些分析,下列说法正确的是( )
A. 茄子受到的浮力大于它受到的重力 B. 茄子的密度小于土豆的密度
C. 土豆排开水的重力等于自身的重力 D. 放入茄子前后水对盆底的压强不变
12.采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将同一个草莓不考虑吸水分别放入体积相等、密度不同的盐水中进行清洗,静止时的情景如图所示两容器完全相同。草莓所受浮力分别为甲和乙,容器底部受到的液体压强分别为甲和乙,容器对水平面的压强分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
13.图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇。取
浮空艇形似“大白鲸”,外壳是白色的,这样可以反射光,使艇内气体升温不会过快。内部充的是密度 选填“大于”“小于”或“等于”空气的氦气;
若浮空艇体积为,从科考基地当地空气密度约为即将升空时,所受浮力为 ;
小明利用气球和重物模拟浮空艇下降的工作原理。如图乙所示,重物包含有定滑轮和电动装置,细线一端连接气球,另一端通过滑轮连接电动装置。充入适量氢气后气球的总质量为,体积为。当重物和气球静止时,地面对的支持力 选填“大于”“等于”或“小于”的重力。若要使气球下降,处的拉力至少大于 。所受的浮力、细线重力和滑轮摩擦忽略不计,当地空气密度为
14.水平桌面上有两个相同的烧杯,内部分别盛有一定量不同浓度的盐水。现将两个完全相同的鸡蛋放入其中,静止时如图所示,两杯盐水的液面相平。则鸡蛋在两杯中所受浮力 ,两杯内盐水对烧杯底的压强 。均填“”“”或“”
15.如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的,当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的。水和液体对物块下表面的压强分别为和,则 选填“”“”或“”。杯中液体的密度是 。物块质量分布均匀,且不吸水和另一液体
16.海水断崖是指海中某些区域出现海水密度跃层现象海水密度发生突然变化。如图,当潜艇潜行中由高密度水层前进至低密度水层时,容易急剧下掉,超过安全潜深会被海水的巨大压力破坏导致失事。潜艇遭遇海水断崖时应快速对水仓 选填“加水”或“排水”从而自救。海洋中不同地理区域的海水密度也会不同,轮船从高密度海洋到低密度海洋时,船身会 一些选填“上浮”或“下沉”。
17.如图所示,“”和“”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在 选填“江水”或“海水”中航行。往轮船上装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力 选填“增大”“减小”或“不变”。若轮船的排水量为,在海水中满载时受到的浮力是 。取
18.在综合实践活动中,小明把吸管两端堵住,在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一支简易密度计。将其分别放入装有液体密度为和的两个烧杯中,静止后情景如图,可以判断: 选“”、“”或“”;若该密度计排开液体的质量分别为,,则 选“”、“”或“”;密度计在两液体中所受浮力 选“”、“”或“”。
三、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
19.学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。
用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,小石块的质量为 ;先在量筒倒的水,再将小石块放入量筒中,如乙图所示,测得量筒中小石块和水的总体积为 ,则小石块的密度为 。
利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
步骤一:如图丙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。
步骤二:如图丁所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图丙相比增加了,此时物块受到的浮力与图丙相比 。
步骤三:如图戊所示,将小石块用细线细线体积和质量均忽略不计系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图丙相比增加了。图丁中水对容器底部的压强 图丙中水对容器底部的压强填“大于”、“等于”或“小于”。
根据以上信息可得,小石块密度的表达式为 用、、表示。
20.小明用玻璃瓶、配重、橡皮管等材料制作了一个简易“潜水艇”模型。他将模型放入透明水槽中,通过橡皮管抽气或充气可控制“潜水艇”的沉浮。关于“潜水艇”下沉的快慢与什么因素有关,他提出了如下猜想
猜想:与“潜水艇”的总质量有关;
猜想:与“潜水艇”内的水量有关。
如图,为验证猜想,保持“潜水艇”内水量为,并控制每次实验时开始下沉时浸没的深度相同,通过向瓶内加螺母配重来改变质量,测量“潜水艇”下沉到接触水槽底的时间,数据如下表:
实验次数
配重质量
下沉到接触水槽底时间
平均速度
实验中比较“潜水艇”下沉快慢的方法与百米赛跑中 选填“观众”或“裁判员”比较运动员运动快慢的方法相同。
分析表中数据,可得出的结论是 ;第次实验的平均速度为 。
若要让第次实验沉底的“潜水艇”悬浮在水中,应通过橡皮管 选填“抽气”或“充气”,该过程中“潜水艇”所受浮力大小将 ;悬浮时所受浮力约为 。
小华认为,水量增加会导致“潜水艇”总质量增加,因此猜想和猜想实质相同。为验证小华的观点是否正确,你认为应如何设计实验进行验证,简要写出实验步骤 。
21.五一假期小明到广济桥旅游,发现景区对浮桥游客数量进行限流管理,他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】
浮力秤在水中静止时处于 状态;
【项目取材】主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成
【项目制作】
小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,你的改进方案是 ;
经改进后的浮力秤如图所示,测量出该浮力秤的总质量为,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是 ,已知小筒底面积为,应在距小筒底部 位置处标记浮力秤的“零刻度线”;取
测量可知小筒高度为,将标准质量为 的物体放入秤盘后发现,小筒恰好完全浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度会是 选填“均匀”或“不均匀”;
【项目迭代】
制作完成后小明发现该浮力秤的量程小,精确度也不高,请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案针对其中一个问题提出改进方案即可。
存在的问题
改进方案
量程较小
精确度不高
四、计算题:本大题共3小题,共24分。
22.儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为,塑料球和球内气体的质量共计为,若某次游戏中游戏者的质量为,取,求:
塑料球在水中所受的浮力大小;
塑料球排开水的体积;
水面下深处,水对塑料球面积为的某表面产生的压力大小。
23.如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,取,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
空载时塑料瓶受到的浮力;
浮力秤的最大称量值;
浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
24.俗话说“冰山一角”,意思是我们看到的一角只是冰山露出海面的极小一部分,绝大部分冰体隐藏在水面之下海底之上,这也是海上航行要警惕冰山的原因。若冰山和海水的密度分别为,。
冰山在海水中处于什么浮沉状态?请说明理由。
为什么冰山露出海面的部分远小于水下部分?
说说如何尽早发现冰山,以备避开危险。说出两点
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,此时浮力等于重力;若再加一些清水,盐水的密度减小,根据阿基米德原理原理,鸡蛋受到的浮力减小,鸡蛋会下沉,故A错误;
B、乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的,故B正确;
C、丙图,舰载机起飞后,航母的重力减小,根据漂浮时浮力等于重力,浮力减小,根据阿基米德原理知,故航母的排开水质量减小,而航母的排水量越大,表示航母满载时排开水的质量不变的,故C正确;
D、丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体,故D正确。
故选:。
根据物体的浮沉条件进行分析。
潜水艇是靠改变自身重来实现上浮和下沉的。
根据浮沉条件分析浮力,结合阿基米德原理分析排水量。
飞艇里面充入了密度较小的气体。
本题考查的是物体的浮沉条件;知道排水量的概念;知道飞艇和潜水艇的原理;会利用阿基米德原理分析浮力的变化。
2.【答案】
【解析】【详解】根据液体压强公式 ,海水密度基本不变时,核潜艇下潜深度越大,外表面受的海水压强越大,故A错误;
B.核潜艇在水面下下潜时,排开海水的体积 始终等于自身体积完全浸没, ,且海水密度 基本不变。根据阿基米德原理 ,浮力大小不变,故B错误;
C.核潜艇的上浮和下潜是通过改变自身总重力实现的:当需要上浮时,从水舱排出一部分海水,核潜艇的自身总重力减小,当总重力小于此时受到的浮力时,核潜艇就会上浮,故C正确;
D.从长江潜行进入东海时,核潜艇始终完全浸没在水中,排开液体的体积等于自身体积,保持不变;但东海的海水密度大于长江的江水密度,根据阿基米德原理 ,液体密度变大,核潜艇受到的浮力会变大,故D错误。
故选C。
3.【答案】
4.【答案】
【解析】A.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
浮甲浮乙
即浮力是相同的,故A错误;
B.密度计漂浮在液体中,由
浮排
密度计浸入液体的深度越大,说明液体的密度越小,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C.由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据液 可知,乙液体的密度大,深度相同,根据可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D.因为密度计漂浮在液体中,则
浮
增大该密度计两条刻度线之间的距离,即变大,变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】【详解】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开液体的重力,因此船满载时所受浮力等于船排开的水重,故A正确;
B.船从长江驶入东海始终漂浮,浮力等于自身总重力,浮力大小不变;海水密度大于长江水密度,由 可知,浮力不变时液体密度越大,排开液体的体积 越小,因此船体会上浮一些,故B错误;
C.船漂浮在水面上,根据漂浮条件,满载时所受浮力等于自身总重力,故C错误;
D.满载排水量为万吨,即 ,最大浮力
与选项数值不符,故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】【详解】良种沉底,根据物体浮沉条件可知,良种的密度大于盐水的密度,若要选出更饱满的种子,就是要使密度不太大的良种浮上来,所以,需要需要往盐水中加入适当的盐来增大盐水的密度,故A正确;
B.盐水选种时,良种沉入水底,说明盐水的密度小于良种的密度,这样良种才会因为重力大于浮力而下沉,故B错误;
C.漂浮于水面的次种处于静止状态,受到的浮力和自身的重力是一对平衡力,所以浮力大小等于自身重力,故C错误;
D.体积相同的良种和次种,良种沉底、次种漂浮,则良种浸入盐水中的体积更大,即良种排开盐水的体积大,在盐水密度一定时,根据阿基米德原理,良种受到的浮力大于次种受到的浮力。故D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】【详解】飞艇匀速上升过程中,质量和速度不变,因此动能不变;高度升高,因此重力势能增大;浮力对飞艇做功,机械能增加,因此机械能不守恒,故A错误;
B.飞艇匀速上升时,浮力和重力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线上,是一对平衡力,相互作用力需要作用在不同物体上,而浮力与重力均作用于飞艇,故B错误;
C.飞艇悬停时,浮力与总重力平衡,发动机停止工作后,浮力和重力仍然平衡,飞艇会保持静止,不会下落,因此该说法错误,故C错误;
D.根据阿基米德原理,物体在气体中受到的浮力大小等于它排开气体的重力,因此飞艇在空气中受到的浮力一定等于它所排开空气的重力,故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】【详解】三只小船始终漂浮,浮力始终等于各自的重力,放入的物体越重,自身的重力越大,所受的浮力也就越大,故AD错误,C正确;
B.根据浮力的大小等于物体受到的向上与向下的压力差可知,小船漂浮时小船底面受到的压力与浮力相等;由于小船受到的浮力不相等,所以底面受到的压力不相等,故B错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】【详解】丁球排开液体体积最大,浮力最大,A错误;
B.甲、乙、丙排开液体体积不同,浮力不同,B错误;
丙悬浮时, ,因此丙密度等于液体密度;
甲乙漂浮时, ,且由 ,即 ,则物体密度 , 相同, 越大物体密度越大,因此 ;物体沉底时 ,丁球沉底,因此 ;最终四个球密度关系为 ,故C正确,D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】【详解】中,总重力等于缸的重力加上满杯水的重力;中,鸭子漂浮, ,溢出的水的重力等于鸭子的重力,所以缸内的总重力剩余水的重力加上鸭子的重力等于原来满杯水的重力。因此三个缸的总重力相等,台秤示数一样大。故A错误;
B.大鸭子质量更大,大鸭子的重力更大。因为漂浮时 ,所以大鸭子排开的水的重力更大。故B错误;
C.大鸭子漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理,大鸭子受到的重力等于它受到的浮力,而它受到的浮力等于它排开的水的重力,所以大鸭子受到的重力等于它排开的水的重力,故C正确;
D.小鸭子漂浮,根据漂浮条件,浮力等于自身重力,即 ,故D错误。
故选C。
11.【答案】
【解析】A.茄子浮在水面上,根据物体的浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故A错误;
B.茄子漂浮,说明 ,土豆沉底,说明 ,因此 ,故B正确;
C.根据阿基米德原理,土豆受到的浮力 ,且沉底时 ,即土豆排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.放入茄子后,水面会上升,根据液体压强公式 ,增大,水对盆底的压强会变大,故D错误。
故选B。
12.【答案】
【解析】【详解】甲盐水中的草莓在盐水处于悬浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,乙盐水中的草莓在盐水处于漂浮状态,受到的浮力等于草莓的重力,由于两个草莓是相同的,重力相等,因此草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等,即 。草莓在甲盐水中悬浮,则 ,在乙盐水中漂浮,则 ,所以,;甲、乙盐水的体积相同,由 可知, ,由于两容器是完全相同的柱状容器,则容器底部受到的液体压力等于液体和草莓的总重力,所以, ,由于容器的底面积相同,根据 可知;容器对水平面的压力等于总重力,即 ,则,由于容器的底面积相同,根据 可知 ;故ABC错误,D正确。
故选D。
13.【答案】小于
小于
【解析】浮空艇内部充的是密度小于空气的氦气,使得自身的浮力大于重力,从而实现浮空。
即将升空时,浮空艇所受浮力为
当重物 和气球静止时,重物在细线竖直向上的拉力、自身竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力的作用下保持平衡,根据力的平衡条件可知,地面对 的支持力小于 的重力。
气球受重力、拉力和浮力,气球的重力为
气球所受浮力为
则若要使气球下降, 处的拉力至少为
14.【答案】
【解析】解:鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;
鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力与鸡蛋重力大小相等;
因同一鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力相等,即:;
鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,则,
鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,则,
因为同一鸡蛋的密度不变,所以;
鸡蛋静止时液面相平,且,由可知,盐水对容器底部压强。
故答案为:;。
根据物体的悬浮条件和浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系;
鸡蛋在甲杯盐水中悬浮,鸡蛋在乙杯盐水中漂浮,由此可知甲、乙液体的密度关系,然后利用分析盐水对容器底部压强关系。
本题易错点在第二问,要注意两盐水的密度不同,利用好物体的浮沉条件和液体压强公式是本题的关键。
15.【答案】
【解析】【详解】物块漂浮在水和液体中,则物块在水和液体中受到的浮力等于自身的重力,而浮力是物体上下表面受到液体对它的压力差,漂浮时,上表面的压力为,则物块下表面受到的压力相等,据 知,水和液体对物块下表面的压强相等,即。
物块漂浮在水面时,排开水的体积
受到的浮力
物块漂浮在液体中时,排开液体的体积
物块受到的浮力
则有
解得杯中液体的密度
16.【答案】排水
下沉
【解析】【详解】潜艇遭遇海水断崖时应快速对水仓排水,减小自身重力,让重力小于浮力,潜艇能够上升。
轮船始终漂浮在水面上,重力大小始终等于浮力,轮船从高密度海洋到低密度海洋时,密度减小,则排开液体体积增大,船身会下沉一些。
17.【答案】海水
增大
【解析】略
18.【答案】
【解析】密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,即
由图知密度计排开液体的体积,由阿基米德原理 可知,密度计排开液体的体积越大,所以液体的密度越小,则 。
两次浮力相等,根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等,所以两次排开液体的质量相等,则 。
密度计放在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力,即
则。
19.【答案】
变大
大于
【解析】砝码为,对应刻度为,因此小石块质量
由乙图可知,小石块和水的总体积为
小石块体积
密度
图丙与图丁物块都漂浮,浮力都等于重力,图丁的总重力大于图丙的重力,则图丁的浮力大于图丙的浮力,故填变大。
丁图总排开水的体积更大,容器内水面更高,根据 ,图丁水对容器底的压强大于图丙。
设长方体物块底面积为,丁图相比丙图,浮力增加量等于石块重力,即
得石块质量
设图丙中浸入深入为,丁、戊整体都漂浮,总浮力相等,因此总排开体积相等,即
得石块体积
因此石块密度
20.【答案】裁判员
在水量相同时,总质量越大,下沉越快
充气
不变
减少增加瓶中水量,增加减少配重,控制总质量不变,测量“潜水艇”下沉的时间是否发生变化
【解析】【详解】实验中比较“潜水艇”下沉快慢的方法与百米赛跑中裁判员比较运动员运动快慢的方法相同,都是通过相同路程比时间得出运动的快慢。
分析表中数据可得,在水量相同时,“潜水艇”总质量越大,下沉到接触水槽底时间越短,下沉越快。
每次实验下沉的距离为
第次实验的平均速度为
下沉时,重力大于浮力,若要让第次实验沉底的“潜水艇”悬浮在水中,应通过橡皮管充气,增大“潜水艇”内部的气压,将“潜水艇”内部的水部分排出,减小“潜水艇”的重力,直到“潜水艇”的重力等于“潜水艇”受到的浮力。
由图得,当“潜水艇”内水量为,水的体积约为“潜水艇”体积的一半,则“潜水艇”的体积约
悬浮时,“潜水艇”排开水的体积等于其体积,此时“潜水艇”所受浮力约为
实验中可以减少增加瓶中水量,增加减少配重,控制总质量不变,改变水的质量,测量“潜水艇”下沉的时间是否发生变化,从而探究“潜水艇”下沉的快慢与“潜水艇”内的水量的关系。
21.【答案】漂浮
在小筒内加一定质量的重物
均匀
换用体积更大的小筒
减小小筒的横截面积
【解析】【详解】为了能够直接读出测量值,浮力秤在水中静止时应处于漂浮状态。
小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,可以在小筒内加一定质量的重物,降低其重心,增强稳定性。
根据浮与沉的条件可知,秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力等于其重力,即浮
根据浮液排可知,小筒排开水的体积为
因此小筒浸没的深度为
所以应在距小筒底部位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
已知小筒高度为,则排开水的最大体积为排大
则小筒受到的最大浮力为浮大水排大
根据浮与沉的条件可知,物体与小筒的最大重力为大浮大
则物体与小筒的最大质量为
物体的质量为物大筒
所以当小筒恰好完全浸没时,放入秤盘中物体的质量为。
小筒始终处于漂浮状态,所以小筒上物体的重力等于浮力的增加量物物浮筒水
小筒上物体的质量物筒水
所以物体的质量是高度的一次函数,故刻度是均匀的。
为了增大浮力秤的量程,应当增大其受到的最大浮力,因此可以换用体积更大的小筒,所以量程较小的改进方案:换用体积更大的小筒。
为了增大浮力秤的精确度,应在浮力差不变时,增大其浸没的深度差,根据浮水排水筒可知,可减小小筒的横截面积,所以精确度不高的改进方案:减小小筒的横截面积。
22.【答案】;;
【解析】【详解】解:游戏者和塑料球的总重力
因为游戏者和塑料球在水中漂浮,所以塑料球在水中所受的浮力
浮
由
浮水排
可得,塑料球排开水的体积
水面下深处,水对塑料球某表面的压强
水
水对塑料球某表面产生的压力
答:塑料球在水中所受的浮力大小;
塑料球排开水的体积;
水面下深处,水对塑料球面积为 的某表面产生的压力大小。
23.【答案】【详解】空塑料瓶的重力为
由于漂浮,空载时塑料瓶受到的浮力为
当塑料瓶满载时,浸入水中深度最大,此时塑料瓶排开水的体积为
此时塑料瓶受到的浮力为
此时所载物体的重力为
浮力称的最大称量值为
浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量为
水槽内水面的高度差为
【解析】详细解答及解析过程见【答案】
24.【答案】
漂浮状态;理由:冰的密度小于海水的密度,根据物体浮沉条件,当物体密度小于液体密度时,物体漂浮在液面上。
冰山漂浮时,浮力等于重力,由 ,可得
即水下部分体积占冰山总体积的 ,露出海面的体积仅占 ,因此露出海面的部分远小于水下部分。
利用声呐发射超声波探测水下冰山;通过瞭望设备远距离观察海面情况等答出两点即可。
【解析】详细解答及解析过程见【答案】
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