【正文】 “ 094型”潛艇是我國自行研制的新一代潛艇 ,當(dāng)它從深海中上浮 而未露出水面的過程中 ,它受到海水的 ? ( ) ,浮力不變 、浮力都不變 、浮力都減小 、浮力都增大 答案 A 潛艇在上浮而未露出水面的過程中 ,在水中的深度 h越來越小 ,而由于潛艇完全浸在 水中 ,排開液體的體積等于潛艇的體積 V排 ,保持不變 ,海水密度不變 ,所以由公式 p=ρ液 gh可知壓 強(qiáng)變小 ,由公式 F浮 =ρ液 gV排 可知所受浮力不變。 7.(2022湖南長沙麓山國際一模 ,21)小華做“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)中 ,用圖 (a)所示的溢 水杯和小桶收集石塊排開的水 ,他的實(shí)驗(yàn)過程分別如圖 (b)、 (c)、 (d)、 (e)所示。 ? (1)若圖中四個(gè)測量值 F F F F4滿足關(guān)系式 ,該原理將得到驗(yàn)證。 (2)以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的操作 ,會(huì)影響驗(yàn)證結(jié)果的是 (只填序號(hào) )。 ①圖 (a)中溢水杯內(nèi)未盛滿水 。 ②圖 (b)中小桶內(nèi)有少量水 。 ③圖 (d)中石塊未浸沒水中。 答案 (1) F2F3=F4F1 (2) ① 解析 (1)圖 (c)測出了石塊的重力 ,圖 (d)讀出了石塊浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù) ,圖 (b)測 出空桶的重力 ,圖 (e)測出桶和石塊排開水的重力 ,則石塊浸沒水中時(shí)受到的浮力為 F2F3,石塊 排開水的重力為 F4F1,如果 F2F3=F4F1,即石塊受到的浮力等于石塊排開水的重力 ,阿基米德原 理得到驗(yàn)證。 (2)圖 (a)中溢水杯內(nèi)未盛滿水 ,則測得排開水的重力會(huì)偏小 ,會(huì)影響驗(yàn)證結(jié)果。圖 (b)中小桶內(nèi)有少量水 ,圖 (b)(e)兩次示數(shù)之差仍為石塊排開水的重力 ,不影響驗(yàn)證結(jié)果。圖 (d) 中石塊未浸沒水中 ,此時(shí)石塊所受浮力小 ,排開的水的體積也小 ,不影響驗(yàn)證結(jié)果。故選①。 點(diǎn)睛 (1)根據(jù) (c)(d)兩圖可測出石塊浸沒在水中受到的浮力 ,根據(jù) (b)(e)兩圖可測出石塊排開 水的重力 ,再根據(jù)阿基米德原理的內(nèi)容進(jìn)行解答 。(2)從石塊受到的浮力和排開的水的重力兩方 面去分析。 8.(2022 湖南長沙模擬十 , 21)如圖甲所示 ,臺(tái)秤上放置一個(gè)裝有適量水的薄壁輕質(zhì)燒杯 ,杯的底 面積為 100 cm2。如圖乙所示 ,將一個(gè)長方體實(shí)心物體 A用彈簧測力計(jì)吊著 ,然后將其一半浸入 燒杯的水中 ,杯內(nèi)水沒有溢出 ,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 N,臺(tái)秤的示數(shù)為 750 g,燒杯中液面 上升了 cm。 g取 10 N/kg,求 : (1)物體 A所受的浮力 。 (2)物體 A的密度 。 (3)物體放入燒杯之前 ,燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng)。 ? 答案 (1) N (2)2 103 kg/m3 (3)600 Pa 解析 (1)物體 A排開水的體積 : V排 =100 cm2 cm=150 cm3= 104 m3, 受到的浮力 : F浮 =ρ水 gV排 = 103kg/m3 10 N/kg 104m3= N。 (2)物體 A的重力 : G=F浮 +F示 = N+ N=6 N, 物體 A的質(zhì)量 : m=? = ? = kg, 物體 A的體積 : V=2V排 =2 104 m3=3 104 m3, 物體 A的密度 : ρA=? = ? =2 103 kg/m3。 (3)因?yàn)榕_(tái)秤的示數(shù)為 750 g,此時(shí)燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓力 : F39。=G39。=m39。g= kg 10 N/kg= N, Gg6N0 N / k gmV 43 m??因?yàn)?G39。=G水 +GF示 , 所以物體放入燒杯之前 ,燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓力 : F=G水 =F39。G+F示 = N6 N+ N=6 N, 燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng) : p=? =? =600 Pa。 S426N100 10 m??9.(2022湖南永州一模 ,34)用一彈簧測力計(jì)掛著一實(shí)心圓柱體 ,圓柱體的底面剛好與水面接觸 (未浸入水 )如圖甲 ,然后將其逐漸浸入水中 ,如圖乙是彈簧測力計(jì)示數(shù)隨柱體逐漸浸入水中的 深度變化情況 ,求 :(g取 10 N/kg) (1)圓柱體受的最大浮力 。 (2)圓柱體剛浸沒時(shí)下表面受到的液體壓強(qiáng) 。 (3)圓柱體的密度。 ? 答案 (1) N (2) 103 Pa (3)4 103 kg/m3 解析 (1)分析圖乙可知 ,圓柱體的重力大小為 N,完全浸在水中時(shí)所受浮力大小為 2 N N= N,即圓柱體受到的最大浮力 。 (2)圓柱體剛浸沒時(shí) ,h=12 cm= m,由 p=ρgh,此時(shí)圓柱體下表面受到的液體壓強(qiáng)為 p=ρ水 gh= 103 kg/m3 10 N/kg m= 103 Pa。 (3)圓柱體浸沒時(shí) ,有 V圓柱體 =V排 =? =? =5 105 m3,圓柱體質(zhì)量 m圓柱體 =? = ? = kg,ρ圓柱體 =? = ? =4 103 kg/m3。 Fρ g浮水 10 kg/m 10N/kg??Gg物2 .0 N1 0 N / k gm圓 柱 體圓 柱 體 10 kg / m??考點(diǎn)二 浮沉條件 1.(2022 湖南邵陽模擬 ,6)如圖所示 ,一塊長方體的泡沫塑料上用細(xì)線縛著一塊鵝卵石 ,漂浮在 玻璃缸內(nèi)的水面上。這時(shí)泡沫塑料恰好露出一半體積 ,玻璃缸里的水面在缸壁的 a處?，F(xiàn)將泡 沫塑料和鵝卵石翻個(gè)身 ,使鵝卵石在泡沫塑料的下面 ,并仍放在原來玻璃缸的水中 ,平衡時(shí) ,玻 璃缸中的水面位置 ? ( ) a處以上 a處以下 a處 ,無法判斷 答案 C 由圖可知 ,泡沫塑料和鵝卵石漂浮 ,受到的浮力等于泡沫塑料和鵝卵石的總重 。將泡 沫塑料和鵝卵石翻個(gè)身 ,使鵝卵石在泡沫塑料的下面 ,泡沫塑料和鵝卵石仍漂浮 ,受到的浮力仍 等于泡沫塑料和鵝卵石的總重 ,故受到的浮力不變 ,根據(jù)阿基米德原理可知排開水的體積不變 , 所以水面仍在 a處。故選 C。 2.(2022 湖南張家界模擬 ,8)下圖是關(guān)于浮力知識(shí)的應(yīng)用實(shí)例 ,其中說法正確的是 ? ( ) ? 答案 B 浸沒在水中的潛水艇在下潛過程中 ,水的密度和排開水的體積不變 ,由 F浮 =ρ液 gV排 可 知 ,所受的浮力不變 ,故 A錯(cuò)誤 。巨輪之所以能夠浮在水面上 ,是因?yàn)槔每招牡姆椒ㄔ龃罅伺砰_ 液體的體積 ,故 B正確 。密度計(jì)測液體密度時(shí) ,都是漂浮的 ,浮力都等于重力 ,在不同液體中 ,密度 計(jì)所受浮力不變 ,故 C錯(cuò)誤 。氣球是利用空氣浮力來工作的 ,當(dāng)填充氣體的密度小于空氣的密度 時(shí) ,才可以升空 ,故 D錯(cuò)誤。 3.(2022湖南長沙長郡教育集團(tuán)模擬 ,26)在水平桌面上 ,有甲、乙兩個(gè)相同的容器 ,容器內(nèi)盛有 不同的液體?，F(xiàn)將兩個(gè)相同的雞蛋分別放入兩容器中 ,當(dāng)兩雞蛋靜止時(shí) ,兩容器中液面恰好相 平 ,如圖所示。則 ? ( ) ? 答案 C 雞蛋在乙中漂浮 ,則 ρ乙 ρ物 ,在甲中懸浮 ,則 ρ甲 =ρ物 ,可知乙中液體的密度較大 ,由于深 度相同 ,由 p=ρ液 gh可知 ,乙液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大 ,故 B錯(cuò)誤 ,C正確 。甲容器中雞蛋漂浮 ,F浮甲 = G排甲 =G,乙容器中雞蛋懸浮 ,則 F浮乙 =G排乙 =G,兩容器中雞蛋受到的浮力相同 ,故 A錯(cuò)誤 。由 p=? 知液 體對(duì)乙容器底的壓力大 ,又由兩容器相同 ,故乙容器對(duì)桌面的壓力大 ,兩容器底面積相同 ,故乙 容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)較大 ,故 D錯(cuò)誤。 FS4.(2022湖南長沙雅禮教育集團(tuán)模擬 ,26)在寵物店買了熱帶魚后 ,商家一般會(huì)將魚放在裝有水 的透明塑料袋中扎好 ,方便顧客帶走 ,回家后 ,將其直接放入盛水的玻璃缸中 ,不計(jì)塑料袋質(zhì)量 , 下列情況可能發(fā)生的是 ? ( ) ? 答案 B 由圖知 ,金魚懸浮在袋內(nèi)的水中 ,金魚的密度等于水的密度 。將塑料袋浸入水中 ,袋內(nèi) 外水的密度相同 ,只有當(dāng)排開水的體積 V排 等于塑料袋中水和魚的總體積時(shí) ,浮力才等于袋內(nèi)水 和金魚的總重力 ,才能處于靜止?fàn)顟B(tài)。故選 B。 5.(2022湖南岳陽一模 ,5)在一支平底試管內(nèi)裝入適量鐵砂 ,然后先后放入裝有甲、乙兩種不同 液體的燒杯里 ,如圖所示。下列說法正確的是 ? ( ) 答案 C 首先明確試管在不同液體中的狀態(tài) ,都處于漂浮狀態(tài) ,說明它們受到的浮力與其重 力是一對(duì)平衡力 ,大小相等 ,又因?yàn)榻爰?、乙液體的是同一支試管 ,重力相等 ,所以甲、乙液 體對(duì)試管的浮力也相等 ,A錯(cuò)誤 。根據(jù)阿基米德原理 F浮 =G排 =m排 g,甲、乙液體對(duì)試管的浮力相 等 ,那么試管排開液體的質(zhì)量 ,以及試管排開液體所受的重力也相等 ,B、 D均錯(cuò) 。直接從圖中可 以看出試管在甲液體中排開液體的體積 (即浸入液體中的體積 )較大 ,C正確。 6.(2022湖南常德聯(lián)考 ,18)將重為 8 N的物體投入一裝滿水的大溢水杯中 ,溢出水 600 g,當(dāng)物體 靜止時(shí) ,下列判斷正確的是 ? ( ) ,F浮 =8 N ,F浮 =8 N ,F浮 =8 N ,F浮 =6 N 答案 D 因?yàn)橐缢畛跏茄b滿水的 ,所以物體放入后溢出的水的重力大小即物體在水中 所受的浮力 ,F浮 =G排 =m排 g= kg 10 N/kg=6 N。要判斷物體在水中最終處于什么狀態(tài) ,只需要 比較物體的重力 G物 與 F浮 的大小關(guān)系便知 ,因?yàn)?G物 =8 NF浮 ,表明物體最終靜止時(shí) ,除了受浮力 和重力外 ,還受到一個(gè)向上的支持力 ,所以物體沉底了 ,故選 D。 7.(2022湖南長沙模擬一 ,17)邊長為 m的正方體木塊 ,漂浮在水面上時(shí) ,有 ? 的體積露出水面 , 如圖甲所示 ,則木塊的密度為 kg/m3。將木塊截去一部分后 ,再用少許黏合劑 (其質(zhì)量 和體積忽略不計(jì) )固定上與截去部分體積相同的合金材料后 ,投入某種液體中仍漂浮 ,如圖乙 所示 ,此時(shí)液體對(duì)物塊豎直向上的壓強(qiáng)為 1 103 Pa,ρ金 = 103 kg/m3,此時(shí)物塊受到液體的浮力 為 N,合金材料的質(zhì)量為 kg。 (g取 10 N/kg) ? 25答案 103 10 解析 木塊的體積 V= m m m= m3,木塊漂浮在水面上 ,有 ? 體積露出水面 ,有 F浮 =G木 ,F浮 =ρ水 V排 g=ρ水 ? Vg,G木 =ρ木 Vg,所以 ρ水 ? Vg =ρ木 Vg,ρ木 =? ρ水 =? 1 103 kg/m3= 103 kg/m3。 設(shè)截去木塊的體積為 V39。,因物塊在液體中仍漂浮 , 所以剩余木塊的重力加上合金的重力等于物塊受到液體的浮力 ,即 G木 +G金 =ρ木 (VV39。)g+ρ金 V39。g= F39。浮 ,? ① 物塊受到液體的浮力 F39。浮 =F下表面 F上表面 =F下表面 =pS=1 103 Pa m2=10 N,? ② 由①②式可得 ρ木 (VV39。)g+ρ金 V39。g=10 N, 即 103 kg/m3 ( m3V39。) 10 N/kg+ 103 kg/m3 V39。 10 N/kg=10 N, 解得 V39。=2 104 m3, m金 =ρ金 V39。= 103 kg/m3 2 104 m3= kg。 2535 35 35358.(2022 湖南婁底二模 ,28)建設(shè)中的港珠澳大橋由橋梁和海底隧道組成 ,隧道由一節(jié)一節(jié)用鋼 筋混凝土做成的空心沉管連接而成 ,如圖所示。建造隧道時(shí) ,將沉管兩端密封 ,如同一個(gè)巨大的 長方體空心箱子 ,然后讓其漂浮在海面上 ,再用船將密封沉管拖到預(yù)定海面上 ,向其內(nèi)部灌海水 使之沉入海底。 ? 設(shè)某一節(jié)密封的長方體沉管的長、寬、高分別是 180 m、 35 m、 10 m,總質(zhì)量為 6 107 kg。 (海 水的密度取 103 kg/m3,g取 10 N/kg) (1)漂浮在海面上的密封沉管 ,在灌水前受到的浮力 F浮 = N。 (2)在對(duì)密封沉管灌水使其下沉過程中 ,其下表面受到海水的壓強(qiáng)大小將 。當(dāng)密封沉管 上表面剛好水平浸沒在海水中時(shí) ,注入的海水至少為 kg,此時(shí)其下表面受到海水的壓 力等于 N。 (3)當(dāng)密封沉管下沉到海底后 ,將其下半部分埋入海底的泥沙中 ,再將灌入其中的海水全部抽 出 ,此時(shí)空心密封沉管不會(huì)再上浮 ,請應(yīng)用浮力的知識(shí)來解釋其原因。答 : 。 答案 (1)6 108 (2)變大 3 106 108 (3)見解析 解析 (1)漂浮在海面上的密封沉管 ,在灌水前受到的浮力等于其重力 , F浮 =G管 =mg=6 107 kg 10 N/kg=6 108 N。 (2)在對(duì)密封沉管灌水使其