考點總結
一：浮力
1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。
2.浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。
3.浮力產(chǎn)生的原因（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力。
4.影響浮力大小的因素：通過實驗探究發(fā)現(xiàn)（控制變量法）：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。
二：阿基米德原理
1. 阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
2. 公式表示：；
從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。
3. 適用條件：液體（或氣體）。
三：物體沉浮的條件
★物體沉浮的條件
1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。
2.示意圖：重力與浮力的關系如圖所示：
如圖所示，（1）當時，物體上浮；。
當時，物體懸??；。
當時，物體下沉；。
當（物體未完全浸沒液體）時，物體漂??；。
3. 說明：
（1） 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?br>（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為ρ。
（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點： ；
不同點：懸浮時，，；漂浮時，，。
（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較與G或比較與。
（5）物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：。
（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。
4.漂浮問題“五規(guī)律”：
規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；
規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積?。?br>規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；
規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。
★浮力的利用
1. 輪船
（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。
排水量：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位是t，由排水量m 可計算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。
2. 潛水艇工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。
3. 氣球和飛艇工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。
4. 密度計
原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造：下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。
刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來越大（上小下大）。
真題演練
一．選擇題（共10小題）
1．如圖所示，將實心正方體A（不吸水）體積的浸入水中后，容器中水位上升了3cm。已知容器底面積為200cm2，正方體A的密度ρA＝3.0g/cm3，ρ水＝1g/cm3，以下說法中正確的（ ）
A．正方體A的邊長為6cm
B．細線對正方體A的拉力大小為2N
C．此時，正方體A受到的浮力為6N
D．剪斷細線，正方體A緩慢沉底靜止后，A對容器底的壓強3000Pa
【分析】（1）根據(jù)V＝Sh求出正方體A排開水的體積，進一步求出正方體A的邊長；
（2）根據(jù)F浮＝ρ水gV排求出此時正方體A受到的浮力，再根據(jù)m＝ρV和G＝mg求出正方體A的重力，最后根據(jù)正方體A受力平衡求出細線對正方體A的拉力；
（3）剪斷細線，正方體A緩慢沉底靜止后，正方體A完全浸沒在水中，根據(jù)F?。溅阉甮V排求出正方體A完全浸沒時受到浮力，然后根據(jù)正方體A受力平衡求出正方體A受到的支持力，再根據(jù)支持力與壓力是一對相互作用力可知壓力的大小，最后根據(jù)p＝求出A對容器底的壓強。
【解答】解：
A、正方體A排開水的體積：V排＝Sh＝200cm2×3cm＝600cm3，
設正方體的邊長為a，
已知正方體A（不吸水）體積的浸入水中，則有：a2×a＝600cm3
解得：a＝10cm，故A錯誤；
BC、已知ρ水＝1g/cm3＝1×103kg/m3，
正方體A受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N，故C正確；
由ρ＝求出正方體A的質(zhì)量：m＝ρV＝ρa3＝3.0g/cm3×（10cm）3＝3000g＝3kg，
正方體A的重力：G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
由于A此時靜止，受力平衡，所以細線對正方體A的拉力：F＝G﹣F?。?0N﹣6N＝24N，故B錯誤；
D、剪斷細線，正方體A緩慢沉底靜止后，正方體A完全浸沒在水中，
則正方體A完全浸沒時受到浮力：F浮＝ρ水gV排′＝1×103kg/m3×10N/kg×（10×10﹣2m）3＝10N，
由于正方體A靜止，受力平衡，所以正方體A受到的支持力：F支持＝G﹣F浮＝30N﹣10N＝20N，
又因為支持力和壓力是一對相互作用力，所以正方體A對容器底的壓力：F壓＝F支持＝20N，
則正方體A對容器底的壓強：p＝＝＝2000Pa，故D錯誤。
故選：C。
2．學習浮力時，老師組織同學們進行了以下體驗活動：將一個密閉的圓柱形空筒放在裝有水的深桶中，如圖所示用手試著慢慢把它豎直壓入水中，體會手的感受；空筒全部沒入水中后，繼續(xù)試著把它壓向桶底，體會手的感受。根據(jù)活動中的感受，大家提出了以下四個問題。其中最有探究價值且易于探究的科學問題是（ ）
A．手的感受與物體所受到的浮力大小有什么關系
B．浮力的大小與浸入液體的物體形狀有什么關系
C．浮力的大小與物體排開液體的體積有什么關系
D．浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關系
【分析】A、本實驗中是通過手的感受來反映浮力的大小，所以探究手的感受與浮力大小有什么關系沒有探究價值；
B、因為空筒壓入水中，形狀沒有發(fā)生變化，所以無法探究浮力的大小與物體形狀的關系；
CD、用手緩慢把空筒壓入水中，隨著物體浸入液體中的深度增加（排開水的體積增大），手感受到的浮力也在增加，當物體全部浸沒后，物體浸入的深度增加，手感受到的浮力不變；從最容易想到、最有探究價值且易于探究的角度進行解答。
【解答】解：
A、本實驗中是通過手的感受來反映浮力的大小，所以探究手掌的感受與浮力大小有什么關系沒有探究價值，故A錯誤；
B、因為空筒壓入水中，形狀沒有發(fā)生變化，所以無法探究浮力的大小與當入液體中物體形狀的關系，故B錯誤；
CD、用手緩慢把空筒壓入水中，隨著物體浸入液體中的深度增加，手感受到的浮力也在增加，當物體全部浸沒后，物體浸入的深度增加，手感受到的浮力不變，所以最容易想到的科學問題是浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關系；通過對這個問題的進一步探究，會發(fā)現(xiàn)：在液體密度一定時，影響浮力大小的根本因素是物體排開液體的體積；
雖然“浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關系”這個問題不是很全面、也不是很準確，但這是初次接觸浮力知識最容易想到、最有探究價值且易于探究的問題，故C正確，D錯誤。
故選：C。
3．課外實踐活動中，小雨用橡皮泥造“船”并放入水中，往所造小船中裝入豆粒來觀察它的承載量，如圖所示。在逐漸裝入豆粒的過程中（船未沉底）（ ）
A．小船受的浮力不變
B．小船排開水的質(zhì)量變大
C．小船浸在水中的體積變小
D．小船受的浮力大于它和豆粒的總重力
【分析】A、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根據(jù)物體漂浮條件可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的總重力的大小，由題意可知，在逐漸裝入豆粒的過程中，小船和豆粒的總重力在逐漸變大，由此可得出結論；
B、由于小船受到的浮力逐漸變大，根據(jù)阿基米德原理F浮＝G排可知，小船排開水的重力也逐漸變大，根據(jù)m＝可知，小船排開水的質(zhì)量也變大，由此可得出結論；
C、根據(jù)F?。溅阉甮V排可知，小船受到的浮力變大，小船排開水的體積也變大，由此可得出結論；
D、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根據(jù)物體漂浮條件可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的總重力的大小，由此可得出結論。
【解答】解：A、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根據(jù)物體漂浮條件F?。紾物可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的總重力的大小，由題意可知，在逐漸裝入豆粒的過程中，小船和豆粒的總重力逐漸變大，由此可知，小船受到的浮力逐漸變大，故A錯誤；
B、由于小船受到的浮力逐漸變大，根據(jù)阿基米德原理F?。紾排可知，小船排開水的重力也逐漸變大，根據(jù)m＝可知，小船排開水的質(zhì)量也變大，故B正確；
C、根據(jù)F?。溅阉甮V排可知，當ρ水、g一定時，小船受到的浮力變大，小船排開水的體積也變大，故C錯誤；
D、由于小船一直漂浮在水面上（船未沉底），根據(jù)物體漂浮條件F?。紾物可知，小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的總重力的大小，故D錯誤。
故選：B。
4．把漂浮在酒精上的木塊放入到水中，則所受浮力的大小說法正確的是（ ）
A．浮力變大B．浮力變小
C．浮力不變D．條件不足，無法確定
【分析】木塊在液體中漂浮時，受到的浮力等于自身的重力。
【解答】解：根據(jù)題意可知，木塊在酒精處于漂浮狀態(tài)，木塊的密度小于酒精的密度；由于水的密度大于酒精的密度，所以木塊的密度小于水的密度，木塊在水中靜止時處于漂浮狀態(tài)，木塊受到的浮力等于自身的重力，而木塊的自身重力不變，所以它受到的浮力不變。
故選：C。
5．下列關于浮力的說法正確的是（ ）
A．質(zhì)量大的物體在液體中所受浮力一定大
B．潛水艇在水面下從大海潛行進入長江，所受浮力不變
C．物體密度小于液體密度時物體在液體中處于懸浮狀態(tài)
D．碼頭上正在卸貨的輪船所受的浮力逐漸減小
【分析】（1）（2）根據(jù)F?。紾排＝ρ液gV排液分析即可；
（3）根據(jù)物體的浮沉條件分析；
（4）物體漂浮時，浮力等于重力。
【解答】解：
A、浸在液體的物體受到的浮力等于其排開的液體受到的重力，與物體的質(zhì)量無關，故A錯誤；
B、潛水艇在水面下從大海潛行進入長江，其排開的水的體積不變，液體的密度減小，根據(jù)F浮＝G排＝ρ液gV排液可知，其受到的浮力減小，故B錯誤；
C、物體密度小于液體密度時，物體在液體中處于漂浮狀態(tài)，故C錯誤；
D、輪船漂浮在水中，受到的浮力等于重力，碼頭上正在卸貨的輪船，其重力減小，所以受到的浮力逐漸減小，故D正確。
故選：D。
6．水平桌面上放置的完全相同的圓柱形容器甲和乙盛有質(zhì)量相等的水，將體積相同、材料不同的小球A和B分別放入兩容器中，兩球靜止時如圖所示。則下列說法中正確的是（ ）
A．兩球所受的浮力FA＜FB
B．兩球所受的重力GA＝GB
C．甲、乙兩容器對水平桌面的壓強p甲＞p乙
D．甲、乙兩容器中的液體對容器底的壓強p′甲＞p′乙
【分析】（1）（2）由題意可知A和B兩球的體積相等，由圖可知兩球排開水的體積關系，根據(jù)阿基米德原理可知兩球受到浮力的大小關系；根據(jù)物體浮沉條件可知兩球的重力關系；
（3）兩容器相同時，其重力和受力面積均相同，且兩杯水的質(zhì)量相等，根據(jù)F＝G容器+G水+G球可知容器對桌面的壓力關系，利用p＝判斷兩容器對桌面的壓強關系；
（4）根據(jù)液體壓強公式p＝ρ水gh判斷容器底所受液體壓強的大小。
【解答】解：
AB、由題意可知，A和B兩球的體積相等；由圖可知A球排開水的體積小于B球排開水的體積，
由F?。溅阉甮V排可知，A球受到的浮力小于B球受到的浮力，即FA＜FB；
由圖知，A球在水中漂浮，B球在水中懸浮，因物體漂浮或懸浮時受到的浮力和自身的重力相等，即FA＝GA，F(xiàn)B＝GB，
所以，GA＜GB，故A正確、B錯誤；
C、因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，且兩容器相同，兩杯水的質(zhì)量相等，其重力相等，而B球較重，
所以，由F＝G容器+G水+G球可知，甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力，即F甲＜F乙，
由p＝可知兩容器對水平桌面的壓強關系為p甲＜p乙，故C錯誤；
D、兩杯水的質(zhì)量相等，其體積相等，由圖知A球排開水的體積小于B球排開水的體積，故乙容器中水面的高度較高，根據(jù)液體壓強公式p＝ρ水gh可知，甲、乙兩容器中的液體對容器底的壓強p′甲＜p′乙，故D錯誤。
故選：A。
7．工程師用“微重力蜘蛛人”技術維修“中國天眼”。如圖用一個氦氣球?qū)⒕S護人員吊起，減小對反射面板的壓力，甚至形成“零重力”效果，以免壓壞反射面板。下列對“零重力”理解正確的是（ ）
A．氦氣球受到的浮力大小等于其重力的大小
B．氦氣球受到的浮力大小等于維護人員的重力大小
C．維護人員受到的拉力大小等于其重力的大小
D．“零重力”說明維護人員的重力變?yōu)榱?br>【分析】（1）（2）根據(jù)物體的浮沉條件分析浮力的大??；
（3）根據(jù)人的運動狀態(tài)分析拉力與重力的關系；
（4）地面附近的物體都受到重力的作用。
【解答】解：
AB、把氣球和維護人員看作是一個整體，整體處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于總重力，故AB錯誤；
CD、維護人員處于靜止狀態(tài)，豎直方向上受到豎直向下的重力豎直向上的拉力的共同作用，這兩個力是一對平衡力，所以受到的拉力大小等于其重力的大小，故C正確，D錯誤。
故選：C。
8．如圖，某創(chuàng)新實驗小組設計的“研究流體壓強與流速的關系”的裝置，Y為上端開口的容器，儲存液體，X1、X2為上端開口的細玻璃管，與礦泉水瓶、細塑料管等連通。M、N分別是X1、X2內(nèi)液體中同一水平線上的兩個點。下列判斷正確的是（ ）
A．開關關閉時，X1內(nèi)的液面高于X2內(nèi)的液面
B．開關打開時，X1內(nèi)的液面低于X2內(nèi)的液面
C．開關關閉時，液體在M點的壓強大于液體在N點的壓強
D．開關打開時，液體在M點的壓強大于液體在N點的壓強
【分析】（1）上端開口，下部連通的容器叫做連通器，連通器的特點是容器中裝有同一種液體，液體不流動時，各個容器中液面總是相平的；
（2）流體流速越大的地方壓強越小，流速越小的地方壓強越大；
（3）分別根據(jù)連通器原理、流體壓強和流速的關系判斷開關關閉、打開時M點和N點到液面的距離大小，然后利用p＝ρ液gh判斷液體在M點的壓強和液體在N點的壓強大小。
【解答】解：AC、開關關閉時，液體處于靜止狀態(tài)，X1、X2與Y構成連通器，根據(jù)連通器特點可知，X1內(nèi)的液面與X2內(nèi)的液面相平，則由題意可知M點和N點在液體中所處的深度相同，根據(jù)p＝ρ液gh可知，液體在M點的壓強等于液體在N點的壓強，故AC錯誤；
BD、開關打開時，由于X1下面的管子比X2下面的礦泉水瓶細，液體流經(jīng)X1下面的管子時流速大，壓強小，而流經(jīng)X2下面的礦泉水瓶時流速小，壓強大，所以X1內(nèi)的液面低于X2內(nèi)的液面，結合題意可知此時M點所處的深度較小，根據(jù)p＝ρ液gh可知，液體在M點的壓強小于液體在N點的壓強，故B正確，D錯誤。
故選：B。
9．2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長賜號”在蘇伊士運河擱淺，如圖甲所示。28～29日，海水漲潮、運河水位持續(xù)上升，28日“長賜號”仍處于擱淺狀態(tài)，29日“長賜號“脫離運河河底，隨著水位上升船身逐漸升高，最終如圖乙所示。28～29日，海水漲潮、運河水位持續(xù)上升過程中，“長賜號”受到的浮力（ ）
A．一直變大B．先變大后不變
C．一直不變D．先不變后變大
【分析】根據(jù)阿基米德原理F?。溅裧V排可知，浮力的大小與液體的密度和排開的液體的體積有關；據(jù)此分析漲潮時長賜號脫離運河河底前和脫離運河河底后排開水的體積變化，根據(jù)阿基米德原理分析浮力大小的變化。
【解答】解：圖甲中“長賜號”擱淺時受力平衡，受到三個力的作用：豎直向下的重力、豎直向上的支持力和浮力，則受到的浮力小于重力；
隨著水位上升，在“長賜號“脫離運河河底漂浮前的過程中，長賜號排開的水的體積逐漸變大，根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，受到的浮力逐漸變大；
圖乙中“長賜號“漂浮后，隨著水位繼續(xù)上升的過程中，船身逐漸升高，但排開水的體積不變，受到的浮力不變。
故選：B。
10．將重為7牛的物體放入盛水的容器中，物體漂浮在水面上且溢出3牛的水，物體受到的浮力（ ）
A．一定等于3牛B．一定等于7牛
C．可能等于3牛D．可能等于4牛
【分析】根據(jù)物體的浮沉條件，判斷物體受到的浮力大小。
【解答】解：物體的重力G＝7N，在水中靜止時處于漂浮狀態(tài)，
由物體的浮沉條件可知，物體受到的浮力為：F?。紾＝7N。
故選：B。
二．填空題（共7小題）
11．大眾網(wǎng)?海報新聞3月13日訊：今年2月份，山東港口東營港創(chuàng)造了個“奇跡”，單月吞吐量超過去半年！防疫復工兩不誤！如圖所示，其中一艘輪船駛從大海駛入長江，這艘船所受浮力 不變 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。在港口卸下8×106kg的貨物后，輪船所受的浮力改變了 8×107 N，輪船的“排水量” 不變 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【分析】根據(jù)物體漂浮時，浮力等于重力進行分析；再根據(jù)阿基米德原理判斷排水體積的變化。
【解答】解：物體漂浮時浮力等于重力，一艘輪船駛從大海駛入長江，這艘船所受浮力等于重力，重力沒變，浮力不變；當輪船在上海碼頭卸下貨物后，質(zhì)量減少，輪船的重力減小，船漂浮在水面上時，船的浮力等于貨物的重力，所以輪船所受到的浮力也減小，輪船將上浮一些。所以輪船減少的浮力＝卸下貨物的重力＝m貨g＝8×106kg×10N/kg＝8×107N；輪船的“排水量”指的是滿載時排開水的質(zhì)量，對于任何一艘輪船來說，它是固定不變。
故答案為：不變；8×107；不變。
12．將一塊質(zhì)量為60g、體積為100cm3的物塊浸沒在水中后放手，物塊最終處于 漂浮 （選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)，此時物塊浸入水中的體積是 60 cm3，物塊受到的浮力為 0.6 N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
【分析】（1）利用物體的浮沉條件判定，物體完全浸沒時浮力與重力的關系，得出物體漂浮在水面上；
（2）物體漂浮在水面上，浮力等于物體重力；
（3）利用F?。溅阉甮V排可求此時物塊浸入水中部分的體積。
【解答】解：（1）物體完全浸沒時受到的浮力F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N；
物體的重力G＝mg＝60×10﹣3kg×10N/kg＝0.6N；
G物＜F浮，物體上浮，最后漂?。?br>（2）物體浮在水面上，所以F浮′＝G物＝0.6N。
（3）根據(jù)F浮＝ρ水gV排可得，物塊浸入水中部分的體積：
V浸＝V排′＝＝＝6×10﹣5m3＝60cm3。
故答案為：漂?。?0；0.6。
13．如圖甲所示，將一個硬質(zhì)塑料瓶裝滿水，把乒乓球放在瓶口處按住并倒置，松開手后，乒乓球在 大氣壓 的作用下不會下落：如圖乙所示，去掉瓶底，把乒乓球放入瓶內(nèi)，若從瓶口處用力向上吹，由 流速大的地方壓強小，因此瓶口處壓力變小，瓶內(nèi)的大氣壓就會產(chǎn)生一個力把乒乓球往下壓 ，所以乒乓球不會上升．
【分析】（1）大氣對浸在其中的物體能產(chǎn)生壓強，從這一角度作出解釋；
（2）流體壓強與流速的關系：流體在流速大的地方壓強小，在流速小的地方壓強大。
【解答】解：（1）圖甲的實驗中，將一個硬質(zhì)塑料瓶裝滿水，把乒乓球放在瓶口處按住并倒置，松開手后，乒乓球不會落下，是大氣壓將乒乓球和水托住的，該現(xiàn)象說明了大氣壓強的存在；
（2）圖乙的實驗中，從瓶口處用力向上吹，流速大的地方壓強小，因此瓶口處壓力變小，瓶內(nèi)的大氣壓就會產(chǎn)生一個力把乒乓球往下壓，所以乒乓球不會上升。
故答案為：大氣壓；流速大的地方壓強小，因此瓶口處壓力變小，瓶內(nèi)的大氣壓就會產(chǎn)生一個力把乒乓球往下壓。
14．夏日清晨，陽光明媚，周末小明和媽媽一同來到了湖邊散步，岸上拉著母子倆長長的影子，湖中柳影搖曳，小明指著自己的影子對媽媽說這是光的 直線傳播 形成的，“清風不識字，何故亂翻書”所述清風能翻書，是風使書本上表面空氣流動速度變大，導致書本上表面壓強 減小 （選填“增大”或“減小”）.
【分析】沿直線傳播的光被不透明的物體擋住，在物體后面光照不到的地方形成影子；流體壓強與流速的關系：流速越大，壓強越??；流速越小，壓強越大。
【解答】解：陽光下，小明看見自己在地面上留下了影子，是由于光的直線傳播引起的；
風吹過書頁的上表面時，使書表面上空氣流動速度增大，而導致書上表面壓強減小，而書頁下表面的壓強不變，在上下壓強差的作用下，書頁會向上翻，故有“清風不識字、何故亂翻書”之說。
故答案為：直線傳播；減小。
15．2020年1月12日，我國自主研制的055型萬噸級驅(qū)逐艦首艦南昌艦入列，使我國海軍驅(qū)逐艦實現(xiàn)由第三代向第四代的跨越，當它排開水的質(zhì)量為1萬噸時，所受到的浮力是 108 N。該艦裝備112個各種類型的垂直發(fā)射裝置，可發(fā)射包括反艦導彈、防空導彈、反潛導彈，以及對陸攻擊的遠程巡航導彈，當它發(fā)射導彈后，所受到的浮力大小將 減小 。（g取10N/kg）
【分析】（1）根據(jù)阿基米德原理可求出驅(qū)逐艦受到的浮力；
（2）驅(qū)逐艦始終漂浮，則驅(qū)逐艦受到浮力等于總重力。
【解答】解：（1）驅(qū)逐艦受到的浮力：F?。紾排＝m排g＝10000×103kg×10N/kg＝108N；
（2）因驅(qū)逐艦始終漂浮，則驅(qū)逐艦受到浮力始終等于總重力，當它發(fā)射導彈后，驅(qū)逐艦的總重力減小，則驅(qū)逐艦受到的浮力減小。
故答案為：108；減小。
16．如圖甲所示，底面積為80cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的液體，放在水平桌面上；底面積為60cm2的圓柱形物體A懸掛在細繩的下端靜止時，細繩對物體A的拉力為F1。將物體A浸沒在圓柱形容器內(nèi)的液體中，靜止時，容器內(nèi)的液面升高了7.5m，如圖乙所示，此時細繩對物體A的拉力為F2，物體A上表面到液面的距離為h1。然后，將物體A豎直向上移動h2，物體A靜止時，細繩對物體A的拉力為F3。已知F1與F2之差為7.2N，F(xiàn)2與F3之比為5：8，h1為3cm，h2為5cm。不計繩重，g取10N/kg。則物體A浸沒在圓柱形容器內(nèi)的液體中，靜止時，所受的浮力是 7.2 N，物體A的密度是 2.8×103 kg/m3。
【分析】先根據(jù)容器的底面積和上升的高度求出物體的體積，然后根據(jù)浮力的大?。‵1與F2之差）求出液體的密度；
若求物體的密度，就必須利用“F2與F3之比為5：8”，物體全部浸沒時，F(xiàn)2為F1與F浮的差，而將物體提升h2后，F(xiàn)3為F2與此時物體所受浮力的差，那么求出提升h2后，物體A排開液體的體積，即浸沒在液體中部分的體積為解答此題的關鍵；
首先將研究對象簡化，在圖乙中，物體完全浸沒時，以物體A的底面所在平面為參考面，在提升物體前后，此面以下的液體體積不會發(fā)生變化，所以可以先不予考慮；那么參考面以上部分，物體和液體的體積總和在提升物體前后始終不變，可利用這個等量關系來列出方程求得提升物體后，物體浸沒在液體中的高度，進而可求出這部分的體積大小，即：排開液體的體積，由此整個題目的未知量全部求出。
【解答】解：①V物＝S物Δh＝80cm2×7.5cm＝600cm3，
則物體A的高度為：
hA＝＝＝10cm；
因為物體在空氣中靜止時，繩子的拉力等于物體的重力即F1，
又因為F1與F2之差為7.2N，
因此物體浸沒在液體中受到的浮力為：F?。紽1﹣F2＝7.2N；
即7.2N＝ρ液gv物
7.2N＝ρ液×10N/kg×600×10﹣6m3
ρ液＝1.2×103kg/m3；
②如圖乙，當物體A全部浸沒在液體中時，以其底面所在平面為參考面，設其位置為e，那么在提出物體A時，在位置e以下的部分體積不再發(fā)生變化，因此不做考慮；
那么當物體A提起h2時，位置e以上的總體積保持不變，若設物體提起h2時，物體A在液面上的部分高度為xcm，那么以這個總體積不變作為等量關系，可列出：
S容器?（hA+h1）＝S物?x+S容器?（hA+h2﹣x），即：
80cm2×（10cm+3cm）＝60cm2×x+80cm2×（10cm+5cm﹣x）
解得：x＝8cm；
那么此時，物體A浸入液體中的高度為：h＝10cm﹣8cm＝2cm。
③已知：完全浸沒時細繩對物體A的拉力為F2與提升高度h2時細繩對物體A的拉力為F3的比值為 5：8，得：
（F1﹣F?。海‵1﹣ρ液gv排）＝5：8，即：
（ρ物gS物hA﹣ρ液gS物hA）：（ρ物gS物hA﹣ρ液gS物h）＝5：8
解得：ρ物＝ρ液＝×1.2×103kg/m3＝2.8×103kg/m3；
故答案為：7.2；2.8×103。
17．體積均為198cm3的木塊和合金塊，放入水中靜止時的情況如圖所示，已知木塊重為1.6N，合金塊重為8N，則木塊受到的浮力為 1.6 N，合金塊受到的浮力為 1.98 N。（g＝10N/kg）
【分析】（1）物體在液體中的浮沉條件：上浮，則F浮＞G；漂浮，則F?。紾；懸浮，則F?。紾；下沉，則F?。糋；
（2）合金塊完全浸沒，利用F?。溅岩篻V排計算合金塊受到的浮力。
【解答】解：（1）由圖可知木塊漂浮，根據(jù)浮沉條件可知，F(xiàn)浮木＝G木＝1.6N；
（2）由圖可知，合金塊完全浸沒在水中，則合金排開水的體積：V排＝V合金＝198cm3＝1.98×10﹣4m3，
合金塊受到的浮力F合金＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.98×10﹣4m3＝1.98N。
故答案為：1.6；1.98。
三．解答題（共2小題）
18．小明游泳時發(fā)現(xiàn)，人在水中越往深處走就越覺得所受的浮力越大.由此他提出了以下猜想：浮力的大小可能與物體浸入水中的深度有關.于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計、燒杯和水等器材進行了如圖乙所示的探究。
（1）彈簧測力計使用前指針如圖甲所示，則使用時，首先應進行的操作是 調(diào)零
（2）在如圖乙所示的實驗步驟中，能探究小明猜想的實驗是 B 。
A.a、b、c
B.a、c、d
C.a、b、d
D.以上都可以
（3）小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入水中深度變化的圖像，如圖丙所示，分析圖像可知，a圖中彈簧測力計的示數(shù)是 2.7 N，d圖中物體受到的浮力為 1.0 N，當金屬塊全部浸沒水中時，所受浮力大小與金屬塊所處的深度 無關 （有關/無關）
（4）為了研究浮力大小與液體密度的關系，小明換用密度比水小的酒精代替水按上述步驟重新實驗，請在圖像中畫出此過程中彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨深度變化的大致圖像
【分析】（1）在使用之前彈簧測力計指針未指在零刻度，所以使用之前需將彈簧測力計調(diào)零，使其指針指在零刻度處；
（2）研究浮力的大小可能與物體浸入水中的深度的關系，根據(jù)控制變量法，需保持物體排開液體的體積不變，不能忽略深度這個因素；
（3）由圖丙可知，物體重力為2.7N，所以a圖中彈簧測力計的示數(shù)是 2.7N，圖d中物體處于浸沒狀態(tài)，所受浮力不再發(fā)生變化，為1.0N；
（4）將液體換為密度更小酒精之后，由F浮＝液gV排，可知浮力的影響因素有液體密度和物體排開液體的體積兩個因素，在酒精中物體所受浮力增加應較為緩慢。
【解答】（1）指針未指在零刻度，所以使用之前需將彈簧測力計調(diào)零；
（2）研究浮力的大小可能與物體浸入水中的深度的關系，根據(jù)控制變量法，需保持物體排開液體的體積不變；
（3）由圖丙可知，物體重力為2.7N，所以a圖中彈簧測力計的示數(shù)是 2.7N，圖d中物體處于浸沒狀態(tài)，所受浮力不再發(fā)生變化，為1.0N；物體浸沒時，所受浮力與深度無關。
（4）將液體換為密度更小酒精之后，由F?。揭篻V排，在酒精中物體所受浮力增加應較為緩慢，彈簧測力計示數(shù)降低也應更緩慢。
故答案為：（1）調(diào)零；（2）B；（3）2.7；1.0；無關；（4）
19．請閱讀《潛水艇》回答問題。
潛水艇
潛水艇是一種能潛入水下活動的艦艇，結構復雜、工藝精細，潛水艇的制造能力代表著一個國家的綜合工業(yè)水平，現(xiàn)代潛水艇的艇體一般由雙層船殼構成，外層與海水接觸，內(nèi)層為堅硬的耐壓殼。潛水艇在上浮和下潛時，其體積是一定的。
兩層船殼之間有水柜，在控制潛水艇上浮和下潛的過程中，起主要作用的是主水柜，從艇艏（艇頭）到艇艉（艇尾）設有許多隔板，把主水柜分成了許多不相通的部分，每一部分的結構都如圖所示，頂部分別裝有一個接高壓空氣的閥門和一個與外部相通的閥門1（稱作通氣閥門），下端還裝有一個與外部相通的閥門2（稱作通海閥門），利用三個閥門關閉與打開的不同組合，就可以改變水柜中的水量，實現(xiàn)潛水艇的上浮與下潛。例如，打開高壓空氣閥門（其他閥門處于恰當狀態(tài)），向水柜內(nèi)注入高壓空氣時，可以將水柜內(nèi)的海水從相關閥門排出，潛水艇將上浮。
請結合上述材料，回答下列問題：
（1）潛水艇是通過改變 自身重力 來實現(xiàn)上浮或下潛的。
（2）關于水柜的使用，下列說法合理的是 AC 。（多選）
A．欲使漂浮在海面上的潛水艇下潛，則應打開閥門1和閥門2，關閉高壓空氣閥門
B．欲使漂浮在海面上的潛水艇下潛，則應打開閥門2和高壓空氣閥門，關閉閥門1
C．欲使懸浮在海面下的潛水艇上浮，則應打開閥門2和高壓空氣閥門，關閉閥門1
D．欲使懸浮在海面下的潛水艇上浮，則應打開閥門1和高壓空氣閥門，關閉閥門2
（3）潛水艇兩層船殼之間的主水柜，從艇艏到艇艉設有許多隔板，把主水柜分成了許多不相通的部分，這樣的設計有什么優(yōu)點呢？（說出一條即可）
【分析】（1）潛水艇浸沒在水中無論是上浮還是下沉，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受浮力不變；通過讓海水進、出壓力艙改變潛水艇受到的重力，實現(xiàn)上浮或下沉的。
（2）根據(jù)液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大分析回答；
（3）根據(jù)潛水艇的穩(wěn)定性分析回答。
【解答】解：（1）在水中，潛水艇受到水的浮力和重力的作用，
F浮＝ρ水V排g，潛水艇的體積不變，上浮或下潛時，排開水的體積不變，
潛水艇受到水的浮力不變；
把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙，將海水排出，潛水艇自重G減小，當F?。綠時，潛水艇上??；
打開壓力艙的閥門，讓海水進入壓力艙內(nèi)，潛水艇自重G增大，當F?。糋時，潛水艇下沉；
當F?。紾時，潛水艇懸浮，可以停留在任何深度；
由此可見，潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自身重力來實現(xiàn)的。
（2）AB、欲使漂浮在海面上的潛水艇下潛，則潛水艇自重G需要增大，則需要讓海水進入壓力艙內(nèi)，向柜內(nèi)注水時應關閉高壓空氣閥門，因液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而變大，再打開閥門1，關閉閥門2海水通過閥門1流入水柜內(nèi)，或再打開閥門1和閥門2，通過閥門2流入水柜內(nèi)，故A正確，B錯誤；
CD、欲使懸浮在海面下的潛水艇上浮，則潛水艇自重G需要減小，向柜內(nèi)注入高壓空氣時，為防止高壓空氣溢出，故應關閉閥門1，打開閥門2，通過閥門2將水排出，故C正確、D錯誤。
（3）潛水艇兩層船殼之間的主水柜，從艇艏到艇艉設有許多隔板，把主水柜分成了許多不相通的部分，這樣的設計好處是在潛水艇注水或排水的過程中能保持潛水器的重心穩(wěn)定，不會引起較大的偏移，保持潛水艇的穩(wěn)定性；
故答案為：（1）自身重力；（2）AC；（3）保持潛水艇的穩(wěn)定性。

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