第一章水和水的溶液課時(shí)3.2水的浮力應(yīng)用知識(shí)內(nèi)容重難點(diǎn)分析浮力產(chǎn)生的原因是否有浮力判斷浮力的基礎(chǔ)計(jì)算上下表面壓力差稱量法上下表面壓力差法一.物體的浮沉條件1.漂浮時(shí)浮力等于重力2.懸浮時(shí)浮力等于重力3.沉底時(shí)浮力=重力支持力（注：與底部緊密貼合的不符合）二.物體的浮沉條件的應(yīng)用1.密度計(jì)：浮力等于重力，上小下大，上疏下密2.浮力秤：浮力等于重力，依據(jù)阿基米德原理得出正比關(guān)系3.輪船與熱氣球：浮力等于重力4.半潛船與潛水艇：浮力等于重力，改變自重來(lái)控制升降5.提升重物的受力分析：利用阿基米德原理可計(jì)算體積與密度6.物塊上浮時(shí)受力分析：浮力增大至等于重力，然后浸沒(méi)時(shí)可算體積【例1】如圖甲所示是“遠(yuǎn)望6號(hào)”遠(yuǎn)洋測(cè)量船，它可以在南北緯60°以內(nèi)的任何海域航行，完成對(duì)各類航天飛行器的海上跟蹤與測(cè)控任務(wù)。小明將自制的小船先后放在不同濃度的液體中，模擬測(cè)量船在不同海域航行，如圖乙、丙所示。若圖乙、丙中液體表面的高度相同，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A．圖丙中容器底部所受液體的壓強(qiáng)較大 B．小船在圖丙中所受液體的浮力較大C．小船在圖乙中底部所受液體壓力較大 D．小船在圖乙中排開(kāi)的液體質(zhì)量較大【例2】全國(guó)政協(xié)十四屆二次會(huì)議首場(chǎng)“委員通道”集體采訪活動(dòng)3月4日在人民大會(huì)堂中央大廳北側(cè)舉行。葉聰委員表示，近三年全球過(guò)半載人深潛由中國(guó)載人潛水器完成。如圖所示是某載人潛水器，它可以在4500m的水下工作。若海水密度為，潛水器懸浮在海水中時(shí)的總質(zhì)量為18t。下列說(shuō)法正確的是（）（g取10N/kg）A．潛水器在海面上漂浮時(shí)浮力大于重力B．潛水器上浮和下潛是靠改變浮力大小實(shí)現(xiàn)的C．潛水器懸浮在海水中時(shí)，所受浮力為ND．潛水器在海面下4500米處作業(yè)時(shí)，受到的海水壓強(qiáng)為1．小明將吸管的一端纏繞一些細(xì)銅絲，并用石蠟封口，自制一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。水平桌面上，兩個(gè)完全相同的容器分別裝有甲、乙兩種液體，將該密度計(jì)依次放入甲、乙兩種液體中，靜止時(shí)，液面相平，如圖下列正確的是（

）A．密度計(jì)越靠上的刻度，對(duì)應(yīng)的密度值越大B．密度計(jì)在甲液體中比在乙液體中受到的浮力小C．甲液體對(duì)容器底的壓力小于乙液體對(duì)容器底的壓力D．若將原密度計(jì)底部再多纏幾圈細(xì)銅絲，則密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離變小2．如圖所示，關(guān)于物體受到的浮力及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲所示，當(dāng)孔明燈內(nèi)部空氣密度比外部空氣的密度小到一定程度，孔明燈才上升B．圖乙所示，輪船從長(zhǎng)江駛?cè)牒Ｑ蟮倪^(guò)程中，浮力變大C．圖丙所示，良種所受浮力小于重力，次種所受浮力大于重力D．圖丁所示，潛水艇在水面以下，下沉過(guò)程中，浮力變小3．用玻璃試管、膠管、鐵絲、注射器、水管、橡膠塞等制作潛水艇模型，然后在模型中裝入適量的水，浸沒(méi)在水中剛好懸浮，如圖所示，探究模型在水中如何實(shí)現(xiàn)上浮或下沉。下列說(shuō)法正確的是（

）A．向試管外抽氣，模型下沉，它受到的浮力變小B．若要讓?xiě)腋〉臐撍Ｐ蜕细?yīng)向試管內(nèi)打氣C．潛水艇模型是通過(guò)改變模型的體積實(shí)現(xiàn)沉浮的D．當(dāng)潛水艇模型漂浮于水面時(shí)，它受的浮力小于其重力4．如圖所示，小明用硬質(zhì)塑料瓶、注射器等器材制作了一個(gè)潛艇模型，通過(guò)推拉注射器實(shí)現(xiàn)潛艇模型的浮沉。潛艇模型總質(zhì)量為0.65kg，體積為（不包含注射器與塑料軟管），放在裝水的容器中實(shí)驗(yàn)（，）下列關(guān)于該潛艇模型說(shuō)法中正確的是（）A．向內(nèi)推注射器活塞，可使懸浮的潛艇模型下沉B．潛艇模型浸沒(méi)后繼續(xù)下沉的過(guò)程中，排開(kāi)水的體積變大C．要使該潛艇模型懸浮，水艙內(nèi)需吸入150mL的水D．在較淺處懸浮的潛艇模型下潛至更深處懸浮，注射器應(yīng)一直向外抽氣5．如圖所示，下列關(guān)于浮力的分析，正確的是（）A．甲圖雞蛋在濃鹽水中靜止，若往濃鹽水中再加一些鹽，雞蛋再次靜止后所受浮力變大B．乙圖是潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮訓(xùn)練過(guò)程，潛水艇在懸浮和漂浮時(shí)所受的浮力相等C．將一木棒下端纏一些銅絲制成的簡(jiǎn)易密度計(jì)分別放入A、B兩液體中，靜止時(shí)如圖丙所示，簡(jiǎn)易密度計(jì)在A液體中排開(kāi)液體的質(zhì)量等于簡(jiǎn)易密度計(jì)在B液體中排開(kāi)液體的質(zhì)量D．若把丙圖中密度計(jì)在B液體的液面以上部分截掉后，剩余部分在B液體中將下沉6．將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶?jī)?nèi)的水面上，擰緊大塑料瓶的瓶蓋，就做成了如圖所示的“浮沉子”。增加手對(duì)大瓶側(cè)面的壓力，則（）A．大塑料瓶?jī)?nèi)氣壓不變，小瓶不能實(shí)現(xiàn)懸浮B．大塑料瓶?jī)?nèi)氣壓變小，小瓶?jī)?nèi)水量減少，小瓶能實(shí)現(xiàn)懸浮C．大塑料瓶?jī)?nèi)氣壓變大，小瓶?jī)?nèi)水量減少，小瓶不能實(shí)現(xiàn)下潛D．大塑料瓶?jī)?nèi)氣壓變大，小瓶?jī)?nèi)水量增加，小瓶能實(shí)現(xiàn)下潛7．如圖所示，水面下同一地方同一深度有兩艘完全相同的潛艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潛，以下判斷正確的是（）A．正在下潛的是甲潛艇B．沒(méi)露出水面前，兩艘潛艇所受的浮力相同C．沒(méi)露出水面前，上浮潛艇所受的浮力不斷增大D．正在下潛的潛艇所受的浮力不斷減小8．圖甲是我國(guó)第二大半潛船“新耀華”號(hào)，該船滿載時(shí)的排水量約8萬(wàn)噸，配有108個(gè)壓載水艙，用DGPS、激光、雷達(dá)三套系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)動(dòng)力定位。工作過(guò)程如圖乙所示，調(diào)節(jié)壓載水艙中的水量，使甲板下潛至預(yù)定水深，待貨物到達(dá)甲板上方，再次調(diào)節(jié)艙中海水量，使甲板浮出水面，完成裝載過(guò)程。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．“新耀華”號(hào)載貨從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海的過(guò)程中，液體密度增大，浮力變大B．“新耀華”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力約8×10?NC．“新耀華”號(hào)要上浮時(shí)，應(yīng)向壓載水艙注入水D．“新耀華”號(hào)卸下貨物后，船底所受水的壓強(qiáng)變大9.中國(guó)海軍成立71周年紀(jì)念日前夕，075型兩棲攻擊艦的2號(hào)艦在上海某造船廠正式下水。如圖所示，這艘攻擊艦最大排水量約為，是中國(guó)海軍艦艇中尺寸僅次于航母的軍艦。下列說(shuō)法正確的是（）A．此軍艦滿載時(shí)能受到的最大浮力約為B．軍艦航行時(shí)，受到的浮力大于軍艦的總重力C．軍艦從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海后，液體密度增大，排開(kāi)液體體積增大D．直升機(jī)從軍艦上飛走后，軍艦所受浮力減小10．如圖所示，“新光華”號(hào)半潛船是國(guó)內(nèi)最大、全球第二大半潛船。其最大下潛深度為30m，滿載排水量約10萬(wàn)噸。工作時(shí)，如圖甲、乙、丙所示，通過(guò)調(diào)節(jié)壓載水艙中的海水量，使甲板下潛至預(yù)定水深，待貨物到達(dá)甲板上方，再次調(diào)節(jié)艙中海水量，使甲板浮出水面，完成裝載過(guò)程。下列關(guān)于“新光華”號(hào)的說(shuō)法正確的是（）A．“新光華”號(hào)在如圖甲、乙、丙三種狀態(tài)時(shí)所受的浮力相等B．“新光華”號(hào)是通過(guò)改變排開(kāi)液體的體積來(lái)實(shí)現(xiàn)浮與沉的C．最大下潛時(shí)，“新光華”號(hào)底部受到海水的壓強(qiáng)約為D．滿載時(shí)，“新光華”號(hào)所受浮力約為二、計(jì)算題11．某物理興趣小組利用粗細(xì)均勻的吸管制作了一支密度計(jì)。他們?cè)谖艿南露搜b入適量的小鋼珠，然后用蠟封住并使其底部平整。他們將自制的密度計(jì)豎直放入水中，靜止時(shí)，密度計(jì)浸入水中的深度為H，如圖甲所示。他們又將該密度計(jì)從水中取出來(lái)，擦干表面的水，再將其豎直放入另一種未知液體中，該密度計(jì)浸入未知液體中的深度為h，如圖乙所示。已知自制的密度計(jì)的總質(zhì)量為m，吸管的橫截面面積為S，水的密度為ρ水。（1）如圖甲所示，求水對(duì)自制的密度計(jì)底部向上的壓力F向上；（2）根據(jù)圖甲和圖乙，推算出未知液體的密度ρ液；（3）將自制的密度計(jì)先后放入水中和鹽水中，測(cè)得密度計(jì)浸入水

中和鹽水中的深度相差1cm，求密度計(jì)浸在水中的深度。（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ鹽水=1.1×103kg/m3）12．在建設(shè)橋梁時(shí)，需將一重為的正方體橋梁部件從運(yùn)輸船上轉(zhuǎn)移至河水中。（1）用吊車(chē)將該部件從運(yùn)輸船上勻速向上提升，如圖甲所示。20s時(shí)間內(nèi)，拉力F對(duì)部件做了的功，計(jì)算這個(gè)過(guò)程中：①拉力F做功的功率；②部件上升的距離。（2）如圖乙所示，現(xiàn)緩慢的將部件勻速投入水中、水對(duì)部件下表面的壓力記作，水對(duì)部件上表面的壓力記作，二者與部件下表面在水中的深度h的關(guān)系如圖丙所示（忽略水的阻力）。求：①圖丙所示過(guò)程中，部件浸沒(méi)時(shí)受到的浮力；②圖丙中等于？13．如圖所示，容器底部安裝有壓力傳感器，可顯示所受壓力的大小。一重為2.5N的實(shí)心圓柱體，放在容器底部，緩慢向容器中加水，當(dāng)圓柱體有一半浸在水中時(shí)，圓柱體對(duì)容器底面的壓力為1.5N。若將容器內(nèi)的水全部倒出，然后向容器中緩慢加入某未知液體，當(dāng)圓柱體剛好完全浸沒(méi)在該液體中時(shí)，圓柱體對(duì)容器底面的壓力剛好為0。求：（）（1）圓柱體一半浸在水中時(shí)，所受的浮力大小；（2）未知液體的密度。14．如圖一個(gè)石塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是10N，當(dāng)把石塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N，g取，，求：（1）石塊受到的浮力；（2）石塊排開(kāi)的水的體積；（3）石塊的質(zhì)量；（4）石塊的密度。15．將一金屬塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，當(dāng)浸沒(méi)在酒精中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8N，如圖甲所示；當(dāng)浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N，如圖乙所示。（，）（1）請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫(huà)出金屬塊浸沒(méi)在酒精中的受力示意圖（重心已畫(huà)出）；（2）求金屬塊的密度；（3）若將該裝置放在鹽水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.3N，求該鹽水的密度。16．如圖甲所示，長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上的拉力作用下，從水中開(kāi)始一直豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，上升到離水面一定的高度處。如圖乙所示，是繩子的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。求：（1）浸沒(méi)在水中時(shí)，金屬塊受到的浮力；（2）金屬塊的體積；（3）如圖丙所示，當(dāng)該金屬塊完全浸沒(méi)在某種液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.8N，則丙圖中某液體的密度是多少？17．如圖甲所示是打撈時(shí)用鋼纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體A沿豎直方向以的速度勻速上升的情景。圖乙是A離開(kāi)水底上升過(guò)程中鋼纜繩對(duì)A的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。求：（1）長(zhǎng)方體A的高度；（2）長(zhǎng)方體A浸沒(méi)在水中受到的浮力；（3）長(zhǎng)方體A的密度。18．如圖甲所示，用彈簧秤懸掛一物體，保持靜止；當(dāng)物體浸沒(méi)在水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。（g=10N/kg）求：（1）物體的質(zhì)量m；（2）物體浸沒(méi)在水中受到的浮力F?。唬?）物體的密度。19．如圖甲，小李用彈簧測(cè)力計(jì)吊一金屬塊逐漸浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨金屬塊下表面在水中深度h的變化情況，如圖乙圖所示。（g=10N/kg）求：（1）金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；（2）金屬塊的體積；（3）金屬塊的密度。20．中國(guó)在海軍裝備現(xiàn)代化的進(jìn)程中，已擁有世界最先進(jìn)的核潛艇。如圖為某種型號(hào)的導(dǎo)彈型核潛艇，該艇水上排水量為16600噸，水下排水量為18600噸，核潛艇的體積為，艇長(zhǎng)170.7m、艇寬12.8m，下潛深度可達(dá)400m。（1）下潛深度為400m時(shí)，水對(duì)核潛艇的壓強(qiáng)為多少Pa？（2）核潛艇在水下航行時(shí)所受浮力是多少N？（3）核潛艇在水面航行時(shí)露出水面的體積是多少？（海水密度近似取作）。21．如圖所示為公園游玩常用的觀光船，為了保護(hù)環(huán)境一般采用電力驅(qū)動(dòng)。這種游船滿載時(shí)，船和人的總質(zhì)量為280kg。（g取10N/kg）求：（1）該游船滿載時(shí)，船底最深處距離水面0.6m，該處所受水的壓強(qiáng)；（2）該游船滿載時(shí)，游船排開(kāi)水的體積；（3）該游船滿載時(shí)，在平靜的湖面上以1.5m/s的速度勻速行駛，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為750W，求此時(shí)游船所受水的阻力。22．如圖所示是我國(guó)自主研制的96A式主戰(zhàn)坦克，它具有潛渡（指坦克沿河底從水下通過(guò)）功能。已知該坦克重42t，高2.3m，履帶與地面的接觸面積為。（水的密度為，）（1）該坦克在水平路面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（2）該坦克在水深為7.3m的河底潛渡時(shí)，求頂部面積為的艙門(mén)受到河水的壓力；（3）該坦克的體積為，則該坦克在上述河段中潛渡時(shí)所受浮力多大？坦克對(duì)水平河床的壓力多大？23．如圖（甲）所示，體積是800cm3，正方體木塊漂浮在水面上，所受浮力為7.2N，求：（1）木塊的重力；（2）木塊露出的體積；（3）若在木塊上方放一金屬塊，木塊恰好沒(méi)入水中，如圖（乙）所示，則金屬塊的重力是多少？24．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為2.1kg的實(shí)心圓柱體，從池底A位置以0.2m/s的速度勻速豎直上浮，經(jīng)5s圓柱體上浮到B位置（圓柱體上表面與水面相平）。若圓柱體上浮過(guò)程中，受到池水的阻力始終為9N不變，圓柱體高度為0.3m，池水密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）池底受到水的壓強(qiáng)；（2）圓柱體受到的浮力；（3）圓柱體的密度。25．春節(jié)前的一場(chǎng)大雪，給孩子們帶來(lái)了歡樂(lè)，也給農(nóng)民帶來(lái)了“兆豐年”。如圖所示，某旅游景區(qū)借此展示出了“冰馬俑”冰雕作品吸引游客。該冰雕高為2m，體積為80×103m3，與地面的接觸面積為600cm2，如圖所示。（已知冰的密度為0.9×103kg/m3，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）冰雕的質(zhì)量；（2）冰雕對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）若此冰雕是由重為900N的冰塊雕成的，則此冰塊漂浮在水面上時(shí)，排開(kāi)水的體積。26．圖示是某同學(xué)利用廢舊塑料瓶制作的測(cè)量物體重力的簡(jiǎn)易浮力測(cè)力計(jì)。在瓶蓋上系一塊重力適當(dāng)?shù)氖瘔K，旋緊瓶蓋，然后將其倒置在水桶里，靜止時(shí)，在瓶子上與水面相平位置標(biāo)記為零刻度線，再在瓶身左側(cè)利用刻度尺均勻標(biāo)記其他刻度線，若在右側(cè)刻度線標(biāo)上相應(yīng)的重力數(shù)值，即可做成一個(gè)簡(jiǎn)易浮力測(cè)力計(jì)。已知零刻度線以上瓶身粗細(xì)均勻，其橫截面積為50cm2，瓶蓋的表面積為10cm2，不放被測(cè)物體時(shí)浮力測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量為200g，瓶身零刻度線處受到的液體壓強(qiáng)大于200Pa時(shí)會(huì)發(fā)生較大的彈性形變，導(dǎo)致浮力測(cè)力計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確。水的密度ρ水=1.0g