浮力考點(diǎn)、考題與提升訓(xùn)練【考點(diǎn)一】浮力★典例一：三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與甲、乙、丙三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連。向容器內(nèi)倒入水，待水和球都穩(wěn)定后，視察到如圖所示的狀況，此時(shí)乙球下方彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)。下列推斷正確的是（）。A.乙球的重力與它受到的浮力相等；B.甲球的重力大于它受到的浮力；C.甲、乙、丙三個(gè)球的密度大小關(guān)系為；D.甲、乙、丙三個(gè)球受到的浮力大小關(guān)系為【答案】AC。【解析】依據(jù)題意可知，乙球下方彈簧長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)，則彈簧對(duì)乙球沒有作用力；視察如圖狀況可知，甲球下方彈簧長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)，則彈簧對(duì)甲球有向下的拉力F拉；丙球下方彈簧長(zhǎng)度小于原長(zhǎng)，則彈簧對(duì)丙球有向上的支持力F支；由題知，三個(gè)球處于靜止，所以F甲=G甲+F拉，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙=G丙-F支，比較可知，F(xiàn)甲＞G甲，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙＜G丙，已知三個(gè)實(shí)心球體積相同，由于三個(gè)球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，依據(jù)F浮=ρ液V排g可知，它們受到的浮力：F甲=F乙=F丙；所以三個(gè)球的重力關(guān)系為：G甲＜G乙＜G丙；依據(jù)重力公式可知，三個(gè)球的質(zhì)量關(guān)系為：m甲＜m乙＜m丙；已知三個(gè)球的體積相同，依據(jù)ρ=可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；由上分析可知：AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC?！锏淅?024年4月20日，我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力______（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下表面受到的壓強(qiáng)______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。【答案】不變；變大?！窘馕觥浚?）潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變，依據(jù)F浮=ρ液gV排可知，潛水器受到的浮力不變。（2）由于潛水器在水中的深度漸漸增加，所以依據(jù)公式p=ρgh可知，潛水器受到的壓強(qiáng)增大。故答案為：不變；變大。★典例三：漁民出海捕撈，常常滿艙而歸。在安靜的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，裝滿魚后受到的浮力是F2，則F1______F2（選填“>”、“<”或“=”）。漁船編隊(duì)在某個(gè)海疆捕撈時(shí)，漁民用特定頻率的電臺(tái)通信是利用________傳遞信息?！敬鸢浮?lt;；電磁波?！窘馕觥恳罁?jù)漂移條件，得F1=G空，F(xiàn)2=G滿，因?yàn)镚空<G滿，所以得F1<F2；電臺(tái)是利用電磁波進(jìn)行通信的，這是利用了電磁波可以傳遞信息的特點(diǎn)?！锏淅模喝鐖D所示，甲、乙兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體A、B，液體對(duì)兩個(gè)容器底的壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)個(gè)漂移、一個(gè)懸?。ㄒ后w均無溢出，則液體密度ρA、ρB和液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p甲、p乙的大小關(guān)系正確的是（）。A．ρA＜ρBp甲＜p乙B．ρA＞ρBp甲＞p乙 C．ρA＞ρBp甲＜p乙D．ρA＜ρBp甲＞p乙【答案】C?！窘馕觥浚?）由圖知：hA＜hB，已知兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，則依據(jù)p＝ρgh可知，ρA＞ρB；故AD錯(cuò)誤；（2）因?yàn)樵瓉韮扇萜髦幸后w產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，勻稱柱形容器，則FA＝GA＝pSA；FB＝GB＝pSB；又因?yàn)镾A＞SB，可得GA＞GB，由將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)一個(gè)漂移，另一個(gè)懸?。ㄒ后w均無溢出），由于兩物體重力相等都為G，則由p甲＝p+；p乙＝p+，所以，p甲＜p乙；故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。典例五：如圖所示，是同學(xué)們?cè)凇疤骄客晃矬w所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的試驗(yàn)過程圖。圖甲、乙、丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，F(xiàn)1、F2、F3、F4分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。請(qǐng)回答以下問題：（1）圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=________N。（2）物體完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為________N。（3）分析圖中乙、丙兩圖試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與________有關(guān)；分析圖中________兩圖試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密度有關(guān)。（4）試驗(yàn)中釆用的探究方法在探討物理問題時(shí)常常用到，稱為________法?！敬鸢浮浚?）4.8；（2）2；（3）物體排開液體的體積；丙和??；（4）限制變量?！窘馕觥浚?）由圖甲知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，圖中指針指在4至5之間的第4條刻度線處，所以示數(shù)為4.8N；（2）由圖甲和圖丙知，物體完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為；（3）由乙、丙兩圖試驗(yàn)數(shù)據(jù)得，物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；為了得出物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)，需確保物體排開液體的體積相同，而物體所在的液體的密度不同，所以應(yīng)分析圖丙和圖丁兩圖的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；（4）因?yàn)槲矬w在液體中受到的浮力可能受到多個(gè)因素影響，所以在探究本試驗(yàn)時(shí)，須要采納限制變量法?！究键c(diǎn)二】浮力的利用★典例一：如圖，氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊，它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G總，則氣球受到的浮力F浮________G總（選填“>”“<”或“=”）；若水溫上升，石塊將（選填“上浮”“下沉”或“保持懸浮”）?！敬鸢浮浚?，上浮?？疾槭芰Ψ治觯×Φ拇笮∽兏?，屬于中等題。=氣球受到的浮力+?。糋總★典例二：三塊完全相同的冰塊分別漂移在甲、乙、丙三種不同液體中，這三種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙、ρ丙。當(dāng)冰塊熔化后，甲液體液面高度不變，乙液體液面高度上升，丙液體液面高度降低。下列關(guān)系正確的是（）。A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙B．ρ丙＜ρ甲＜ρ乙C．ρ丙＜ρ乙＜ρ甲D．ρ乙＜ρ丙＜ρ甲【答案】B?！窘馕觥恳罁?jù)漂移條件得，則在三種液體中，分別得、、。當(dāng)冰塊熔化成水后，質(zhì)量保持不變，則對(duì)甲液體有，因?yàn)榧滓后w液面高度不變，即有，所以；同理，對(duì)乙液體有，因?yàn)橐乙后w液面高度上升，即有，所以；對(duì)丙液體有，因?yàn)楸后w液面高度下降，即有，所以；綜上得ρ丙＜ρ甲＜ρ乙，故應(yīng)選B?！锏淅簯c祝中國(guó)人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)在青島旁邊海疆實(shí)行，圖中093改進(jìn)型攻擊核潛艇于2024年4月27日公開亮相，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動(dòng)力功率為2.8×104kW，完全下潛到海面下后的排水量為6.8×103t（取海水密度ρ=1×103kg/m3、g=10N/kg）。問：（1）該潛艇懸浮時(shí)，其上一面積為0.05m2的整流罩距海面深度為200m，此時(shí)整流罩受到海水的壓力為多少？（2）若最大核動(dòng)力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%，該潛艇在海面下以最大核動(dòng)力功率水平巡航時(shí)，受到的水平推力為1.6×106N，此時(shí)潛艇的巡航速度為多少？（3）該潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，露出海面的體積為1.5×103m3，此時(shí)潛艇的總重量是多少？【解析】（1）潛艇下潛到200m深處時(shí)，h=200m；此時(shí)整流罩所受海水的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。整流罩的面積：S=0.05m2，由p=變形得，整流罩所受壓力為：F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N。（2）最大核動(dòng)力功率：P總=2.8×104kW=2.8×107W；依據(jù)η=可得：有用功率：P有用=ηP總=80%×2.8×107W=2.24×107W；由P=Fv得潛艇的巡航速度：v===14m/s；（3）完全下潛到海面下后的排水量為6.8×103t，則V=V排===6.8×103m3。潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，排開水的體積V排′=V-V露=6.8×103m3-1.5×103m3=5.3×103m3，依據(jù)漂移條件和F浮=ρ液gV排可得，此時(shí)潛艇的總重量：G=F浮=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3=5.3×107N。答：（1）整流罩受到海水的壓力為1×105N；（2）潛艇的巡航速度為14m/s；（3）該潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，潛艇的總重量是5.3×107N。一、選擇題1.在底面積為S的薄壁柱形容器內(nèi)注入適量的水，讓空燒杯漂移在水面上，測(cè)出水的深度為h0，如圖所示：再將一金屬球放入燒杯中，此時(shí)燒杯仍漂移在水面上，測(cè)出水的深為h1，最終將該金屬球取出放入水中（空燒杯仍漂移在水面上，待金屬球沉底后測(cè)出水的深度為h2，已知水的密度為ρ水，則（）。A.金屬球的密度為；B.金屬球的密度為；C.金屬球沉底后，它對(duì)容器底的壓力為；D.金屬球沉底后，它對(duì)容器底的壓力為【答案】AC?！窘馕觥浚?）當(dāng)裝有金屬球的燒杯漂移在盛有水的大容器的水面上，排開液體體積的增加量為△V排=S（h1-h0），則由漂移條件可得：G球=△F浮=ρ水△V排g=ρ水S（h1-h0）g，所以，m球==ρ水S（h1-h0），金屬球投入水中后沉底，則V球=V排′=S（h2-h0），所以，ρ球===ρ水；故A正確，B錯(cuò)誤；（2）將該金屬球取出放入水中后沉底，金屬球受到的浮力：F浮=ρ水V排′g=ρ水S（h2-h0）g，則它對(duì)容器底的壓力：F=G球-F浮=ρ水S（h1-h0）g-ρ水S（h2-h0）g=ρ水g（h1-h2）S；故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。2.放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中肯定深度后撤去外力，木塊起先上浮，如圖所示，最終漂移，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯(cuò)誤的是（）。A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變；B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力；C.木塊在浸沒和漂移兩種狀況下，水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)相等；D.木塊的密度為克/厘米【答案】C。【解析】A、木塊上浮過程中，露出水面前，水的密度肯定，排開水的體積不變，依據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，木塊所受浮力不變；故A正確；B、在露出水面之前，木塊處于上浮過程中，依據(jù)浮沉條件可知：木塊所受浮力大于木塊的重力；故B正確；C、因木塊浸沒時(shí)排開水的體積大于木塊漂移時(shí)排開水的體積，所以，木塊浸沒時(shí)水的深度大于木塊漂移時(shí)水的深度，則依據(jù)p=ρ水gh可知，木塊浸沒時(shí)水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)較大；故C錯(cuò)誤；D、木塊最終漂移，且有五分之二體積露出水面，則依據(jù)漂移條件可得：F浮=G木；結(jié)合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，所以，ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正確。故選C。3.如圖所示，水平桌面上三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將A、B．C三個(gè)體積相同的小球分別放入容器內(nèi)，待小球靜止后，A漂移、B懸浮、C沉底，此時(shí)三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列推斷正確的是（）。A.容器底部受到水的壓強(qiáng)關(guān)系：；B.小球受到的浮力關(guān)系：；C.容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系：；D.小球的質(zhì)量關(guān)系：【答案】A?！窘馕觥坑深}知，A、B、C三個(gè)小球的體積相同；A、小球靜止時(shí)，三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同，即h相同，水的密度肯定，依據(jù)p=ρgh可知，容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲=p乙=p丙，故A正確；B、由圖可知，A、B、C三個(gè)小球排開水的體積關(guān)系為VA排＜VB排=VC排，依據(jù)F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小關(guān)系為：FA＜FB=FC，故B錯(cuò)誤；C、A球在甲容器中漂移，所以FA=GA；依據(jù)阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排（即A球的重等于A排開水的重）；B球在乙容器中懸浮，所以FB=GB；依據(jù)阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排開水的重）；上面的關(guān)系式可理解為AB兩球的重分別補(bǔ)充了所缺少水的重，由于甲乙容器內(nèi)水面相平，則甲乙容器內(nèi)水和小球的總重相等；甲乙兩容器完全相同，則兩容器的重相等，故甲乙容器的總重相等，甲容器對(duì)桌面的壓力等于乙容器對(duì)桌面的壓力，即F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GC＞FC，依據(jù)阿基米德原理有FC=GC排，所以GC＞GC排，即C球的重大于C排開水的重；故丙容器對(duì)桌面的壓力大于乙容器對(duì)桌面的壓力，即F乙＜F丙。綜上分析可知，三個(gè)容器對(duì)桌面壓力關(guān)系為F甲=F乙＜F丙，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，A漂移，B懸浮，C下沉，則由浮沉條件可知：GA=FA，GB=FB，GC＞FC，由于FA＜FB=FC，則GA＜GB＜GC；所以，mA＜mB＜mC，故D錯(cuò)誤。故選A。4.潛入海底觀光是人們現(xiàn)代旅游休閑方式之一。某潛水愛好者從水下2m深接著下潛的過程中，他受到的浮力和海水對(duì)他的壓強(qiáng)變更的狀況分別是（不考慮海水的密度變更）（）。A．浮力漸漸變大，壓強(qiáng)不變；B．浮力漸漸變大，壓強(qiáng)漸漸變大；C．浮力不變，壓強(qiáng)漸漸變大；D．浮力漸漸變小，壓強(qiáng)漸漸變大【答案】C?！窘馕觥克谒嫦虏粩嘞聺摰倪^程中，海水的密度ρ海水不變，由于排開海水的體積不變，依據(jù)F?。溅押Ｋ甐排g可知，他受到的浮力不變，故ABD錯(cuò)誤；由于所處的深度漸漸變大，依據(jù)p＝ρ海水gh可知，他受到的海水的壓強(qiáng)漸漸變大，故C正確；故選C。5.人們常用“生沉熟浮”來推斷餃子是否煮熟，煮熟后的餃子會(huì)漂起來的緣由是（）。A．餃子的重力減小了B．餃子的重力和浮力都增大了C．餃子的重力不變，浮力增大D．餃子的重力和浮力都減小了【答案】C?！窘馕觥匡溩釉谒兄蟮臅r(shí)候，質(zhì)量不變，則重力不變，因?yàn)轱溩邮軣崤蛎洠w積增大，依據(jù)f浮=ρgv排知，浮力增大，當(dāng)浮力大于重力時(shí)便會(huì)浮現(xiàn)來。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.2024年4月，中國(guó)自主研發(fā)的600m無人遙控潛水器“海龍Ⅲ”勝利完成下潛任務(wù)。在某次下潛中，若從“海龍Ⅲ”剛好浸沒起先計(jì)時(shí)，到返回水面結(jié)束計(jì)時(shí)，下潛深度h隨時(shí)間t的變更關(guān)系如圖乙所示。忽視海水密度變更和“海龍Ⅲ”的形變，下列對(duì)“海龍Ⅲ”分析正確的是（）。A．從起先到結(jié)束計(jì)時(shí)，共用時(shí)10minB．在1～3min，受到海水的浮力漸漸變大C．在4～6min，處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．在6～8min，受到海水的壓強(qiáng)漸漸減小【答案】AD?！窘馕觥緼、由圖乙可知，從起先到結(jié)束計(jì)時(shí)，共用時(shí)10min，故A正確；B、由題知，從“海龍Ⅲ”剛好浸沒起先計(jì)時(shí)，則在1～3min內(nèi)，潛水器浸沒水中，排開水的體積不變，由F浮=ρgV排可知，其受到海水的浮力不變，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙可知，在4～6min內(nèi)，下潛深度h不變，說明潛水器的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯(cuò)誤；D、由圖乙可知，在6～8min內(nèi)潛水器所處的深度漸漸減小，即潛水器在上浮，由p=ρgh可知，潛水器受到海水的壓強(qiáng)漸漸減小，故D正確。故選AD。7.我國(guó)10萬噸級(jí)的“新光華”號(hào)半潛船擁有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大的甲板，為亞洲最大。2024年1月，“新光華”號(hào)半潛船從巴西運(yùn)載2.5萬噸的超大型鉆井平臺(tái)回到廣州。半潛船裝載鉆井平臺(tái)的工作過程示意圖如圖所示，半潛船先通過調(diào)整水艙里的壓載水量，平穩(wěn)地將船身和甲板潛入約30米深的水下，只露出船樓建筑；然后將漂移的鉆井平臺(tái)拖拽到甲板正上方水面，半潛船起先排出水艙里的壓載水，上浮到甲板與鉆井平臺(tái)底部接觸時(shí)，將鉆井平臺(tái)綁扎固定在甲板上，接著排出水艙里的壓載水，半潛船船身連同鉆井平臺(tái)一起上浮，浮出水面，最終靜止。半潛船在上浮過程中（）。A．當(dāng)排出的壓載水重大于鉆井平臺(tái)重時(shí)才起先上浮B．當(dāng)排出的壓載水重等于鉆井平臺(tái)重時(shí)才起先上浮C．排出的壓載水總重大于鉆井平臺(tái)重D．排出的壓載水總重等于鉆井平臺(tái)重【答案】C?！窘馕觥堪霛摯谏细∵^程中分為3個(gè)狀態(tài)，如下：圖1是半潛船的船身和甲板潛入約30米深的水下的狀態(tài)（此時(shí)漂移）；圖2是上浮到甲板與鉆井平臺(tái)底部剛剛接觸時(shí)的狀態(tài)；圖3是半潛船船身連同鉆井平臺(tái)一起上浮，浮出水面，最終處于靜止?fàn)顟B(tài)；AB、圖1中，半潛船在水下約30米深的位置處于漂移狀態(tài)，浮力等于重力；由圖1到圖2，將壓載水排出水艙，則半潛船的重力減小，重力小于浮力，則半潛船會(huì)上浮，所以只要排出壓載水，半潛船就會(huì)上浮，故AB錯(cuò)誤；CD、圖1中：F浮1=G半潛船，圖3中：F浮3=G半潛船-G排總+G鉆（其中G排總為整個(gè)過程中排出的壓載水總重），

由圖可知：V排1＞V排3；由于都是在水中，則由F浮=ρ液V液g可知，F(xiàn)浮1＞F浮3，即：G半潛船＞G半潛船-G排總+G鉆，所以，G排總＞G鉆，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題8.2024年4月23日，中國(guó)人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海實(shí)行。（1）兩并排行駛的艦艇編隊(duì)間距較遠(yuǎn)（如圖所示），這是因?yàn)槿艨康眠^近，彼此間海水流速會(huì)很大，導(dǎo)致壓強(qiáng)很______，壓力差會(huì)使艦艇發(fā)生碰撞；（2）在儀式上，我國(guó)研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱，它是通過減小所受______（選填“重力”或“浮力”）實(shí)現(xiàn)上浮的；（3）901綜合補(bǔ)給艦也一起亮相，該艦的滿載排水量約為40000t，它滿載時(shí)所受的浮力約為_____N。（g=10N/kg）【答案】小；重力；4×108?！窘馕觥浚?）流體的流速越大，流體的壓強(qiáng)越?。蝗魞刹⑴判旭偟呐炌Э康眠^近，彼此間海水流速會(huì)很大，導(dǎo)致艦艇間的壓強(qiáng)很小，向內(nèi)的壓力差會(huì)使艦艇發(fā)生碰撞，所以兩并排行駛的艦艇編隊(duì)間距較遠(yuǎn)。（2）潛水艇是靠變更自身的重來完成上浮或下潛的；當(dāng)核潛艇浸沒在水中時(shí)，排開水的體積不變，浮力不變，減小自身的重力，浮力大于重力，核潛艇上浮到水面接受檢閱。（3）該艦滿載時(shí)排開水的重力：G排=m排g=4×107kg×10N/kg=4×108N，由阿基米德原理可得，它滿載時(shí)所受的浮力：F浮=G排=4×108N。故答案為：（1）??；（2）重力；（3）4×108。9.如圖所示，將一長(zhǎng)方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器中恰好處于懸浮狀態(tài)，它的上表面受到的壓力為1.8N，下表面受到的壓力為3N，則該物體受到的浮力大小為N；如將物體再下沉5cm，則它受到的浮力大小為N?！敬鸢浮?.2、1.2?！窘馕觥扛×κ且?yàn)槲矬w上下表面受到液體的壓力不同而產(chǎn)生的，上表面壓力向下，下表面受到的壓力向上。物體在液體受到的浮力等于其排開液體的重量。所以，此物體受到的浮力為：3N-1.8N=1.2N；物體下沉，不影響它所說的的浮力。故此題答案是：1.2、1.2。10.“海翼”號(hào)深?；铏C(jī)，刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。“海翼”號(hào)通過變更自身油囊體體積實(shí)現(xiàn)浮沉，如圖，下沉?xí)r，油囊體積變小，滑翔機(jī)所受浮力，海水對(duì)它的壓強(qiáng)將；當(dāng)機(jī)翼對(duì)水施加向后的推力時(shí)，由于力的作用是，滑翔機(jī)會(huì)獲得向前的動(dòng)力；深海中的滑翔機(jī)利用聲吶裝置與海面聯(lián)系，聲吶是利用波傳遞信息的?！敬鸢浮孔冃　⒆兇?、相互的、超聲波。【解析】物體在液體中受到的浮力等于其排開液體的重量。假如物體體積變小，它受到的浮力將變??；液體內(nèi)部壓強(qiáng)，隨深度的增加而增加；物體與物體之間的作用力是相互的，一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加力的作用，它同時(shí)也會(huì)受到另一個(gè)物體力的作用；聲吶是利用超聲波來工作的。11.2024年4月20日，我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力______（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下表面受到的壓強(qiáng)______（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮坎蛔?；變大。【解析】（1）潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變，依據(jù)F浮=ρ液gV排可知，潛水器受到的浮力不變。（2）由于潛水器在水中的深度漸漸增加，所以依據(jù)公式p=ρgh可知，潛水器受到的壓強(qiáng)增大。故答案為：不變；變大。12.如圖1所示，彈簧測(cè)力計(jì)用細(xì)線拉著一長(zhǎng)方體物塊A，從水池中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，上升到水面以上肯定的高度。物塊上升的速度為1cm/s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨物塊上升的時(shí)間t變更的圖象如圖2所示。不計(jì)阻力及水面高度的變更，依據(jù)圖象信息：（1）當(dāng)15s時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F＝N。（2）物塊A重N，高度為cm。（3）當(dāng)t＝0時(shí)，A受到的浮力為N，此時(shí)A底部受到水的壓強(qiáng)大小為Pa。（4）物塊A的密度為多大？【答案】（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5×103Pa；（4）物塊A的密度為1.25×103kg/m3。【解析】由圖2可知，0～5s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，此時(shí)物塊浸沒在水中；5s～25s，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大，說明物塊漸漸露出水面；25s以后，物體全部露出水面，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物塊重力。（1）由圖知，當(dāng)t＝15s時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F＝15N；（2）在25s后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，物體全部露出水面，則物塊重GA＝25N；5s～25s，物塊漸漸露出水面，即5s時(shí)物塊的上表面剛好達(dá)到水面，25s時(shí)物塊的下表面剛好離開水面，則可知物塊向上移動(dòng)的距離即為物塊的高度，此過程用時(shí)t＝25s﹣5s＝20s，物塊的高度：h＝vt＝1cm/s×20s＝20cm；（3）當(dāng)t＝0時(shí)，物塊A浸沒水中，受到的浮力：F?。紾A﹣F拉＝25N﹣5N＝20N；0～5s，物塊上升的高度：h′＝vt′＝1cm/s×5s＝5cm；則由上圖可知，當(dāng)t＝0時(shí)，A底部所處的深度：hA＝h′+h＝5cm+20cm＝25cm＝0.25m，此時(shí)A底部受到水的壓強(qiáng)：p＝ρghA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2.5×103Pa；（4）物塊的質(zhì)量：mA＝＝＝2.5kg，由F?。溅阉甐排g可得物塊的體積：VA＝V排＝＝＝2×10﹣3m3，物塊的密度：ρA＝＝＝1.25×103kg/m3。故答案為：（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5×103Pa；（4）物塊A的密度為1.25×103kg/m3。三、試驗(yàn)探究題13.小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”，（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）（1）小明利用圖1甲所示的試驗(yàn)裝置，將圓柱體合金塊漸漸浸入水中時(shí)，依據(jù)測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象（如圖2中①所示）。試驗(yàn)過程中合金塊所受浮力的變更狀況是。請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出F浮隨h變更的關(guān)系圖象，分析圖象可知，浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成。（2）將合金塊分別浸沒在水和某液體中（如圖1乙、丙所示），比較圖1甲、乙、丙可知：。（3）合金塊的密度為ρ合金＝g/cm3。（4）若用此合金塊制成一空心合金球，當(dāng)合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體中時(shí)，空心部分的體積是cm3?！敬鸢浮浚?）先變大后不變；如上圖所示；正比；（2）浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)；（3）4；（4）400。【解析】（1）由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖象可以知道：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨著深度的增加是先變小后不變的，而測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于合金塊的重力減去合金塊浸在液體中受到的浮力。所以此試驗(yàn)過程中浮力先變大后不變。由圖象可知，合金塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力：F浮＝G﹣F′＝4N﹣3N＝1N；則F浮隨h的變更的關(guān)系圖象，如下圖所示：由圖象可知，當(dāng)h≤6cm時(shí)，浸在水中的物體所受浮力的大小與浸入水中的深度成正比，而排開水的體積與浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成正比。（2）分析比較甲、乙、丙可知，合金塊排開液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，即受到的浮力不同，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)。（3）由圖甲可知，合金塊的重力G＝4N，合金塊的質(zhì)量：m合金＝＝＝0.4kg，由圖乙可知，合金塊浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′＝3N，則合金塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力：F?。紾﹣F′＝4N﹣3N＝1N；因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，由F?。溅阉甮V排可得，合金塊的體積：V合金＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，則合金塊的密度：ρ合金＝＝＝4×103kg/m3＝4g/cm3。（4）①由圖丁可知，金屬塊浸沒在某液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F″＝3.2N，則合金塊完全浸沒在某液體中時(shí)所受的浮力：F浮′＝G﹣F″＝4N﹣3.2N＝0.8N，因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F?。溅裧V排可得：＝，則：ρ液＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3。②合金球懸浮在某液體中時(shí)所受的浮力：F浮″＝G＝4N，由F浮＝ρ水gV排可得，合金球的體積：V球＝V排′＝＝＝5×10﹣4m3，則空心部分的體積：V空＝V球﹣V＝5×10﹣4m3﹣1×10﹣4m3＝4×10﹣4m3＝400cm3。故答案為：（1）先變大后不變；如上圖所示；正比；（2）浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關(guān)；（3）4；（4）400。14.同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等試驗(yàn)器材探究影響浮力大小因素。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）為了測(cè)出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：①把天平放在水平桌面上，調(diào)整天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過増減砝碼和移動(dòng)游碼使天平再次平衡，所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為。②在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過増減祛碼和移動(dòng)游碼使天平再次獲得平衡，所用砝碼總質(zhì)量和游碼所示質(zhì)量之和為167g，塑料瓶的體積是cm3。（2）同學(xué)們依據(jù)生活閱歷提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實(shí)例猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實(shí)例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實(shí)例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實(shí)例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的力越大；為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他試驗(yàn)器材進(jìn)行探究，試驗(yàn)過程如圖乙所示。①依據(jù)試驗(yàn)步驟d和（填序號(hào)），可以確定猜想二是正確的；②依據(jù)試驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）；對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的說明是。③要驗(yàn)證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中后再進(jìn)行探究。④同學(xué)們探討認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實(shí)例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂移在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于g/cm3（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）。【答案】（1）①133；②34；①e；②錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；③添加一些細(xì)砂；④1.1?！窘馕觥浚?）①燒杯和水的總質(zhì)量為：m=100g+20g+10g+3g=133g；②由①②步驟可知，塑料瓶排開水的質(zhì)量m排水=167g﹣133g=34g，由ρ=可得，，因?yàn)殍F塊浸沒，所以，由C、D可知，鐵塊排開液體的質(zhì)量m排液=m3﹣m4，因?yàn)殍F塊浸沒，所以V鐵=V排水=V排液。（2）①物體浸沒水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.02N=0.38N；因?yàn)椋×Σ幌嗟?，而物體所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)，依據(jù)試驗(yàn)d、e可以確定猜想二是正確的。②物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等于物體的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關(guān)．依據(jù)試驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是錯(cuò)誤的。對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的說明是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。③要驗(yàn)證猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關(guān)，依據(jù)限制變量法要變更物體的密度，在物體體積不變時(shí)，在塑料瓶中添加一些細(xì)砂可以變更塑料瓶整體的密度；④由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N；由阿基米德原理可得：F浮=ρ水gV排=0.34N-（Ⅰ），F(xiàn)浮′=ρ鹽水gV排=0.38N-（Ⅱ）浸沒時(shí)V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得鹽水的密度：物體的浮與沉與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂移在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于1.1g/cm3。故答案為：（1）①133；②34；①e；②錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；③添加一些細(xì)砂；④1.1。15.同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等試驗(yàn)器材探究影響浮力大小因素。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）為了測(cè)出塑料瓶的體積，進(jìn)行如下操作：①把天平放在水平桌面上，調(diào)整天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過増減砝碼和移動(dòng)游碼使天平再次平衡，所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質(zhì)量為。②在空塑料瓶中裝入適量細(xì)沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細(xì)繩，手拿細(xì)繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過増減祛碼和移動(dòng)游碼使天平再次獲得平衡，所用砝碼總質(zhì)量和游碼所示質(zhì)量之和為167g，塑料瓶的體積是cm3。（2）同學(xué)們依據(jù)生活閱歷提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實(shí)例猜想一，浮力的大小與物體的密度有關(guān)，實(shí)例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上；猜想二，浮力的大小與液體的密度有關(guān)，實(shí)例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關(guān)，實(shí)例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的力越大；為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他試驗(yàn)器材進(jìn)行探究，試驗(yàn)過程如圖乙所示。①依據(jù)試驗(yàn)步驟d和（填序號(hào)），可以確定猜想二是正確的；②依據(jù)試驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）；對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的說明是。③要驗(yàn)證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中后再進(jìn)行探究。④同學(xué)們探討認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實(shí)例反應(yīng)了物體的浮與沉可能與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂移在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于g/cm3（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）①133；②34；①e；②錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；③添加一些細(xì)砂；④1.1。【解析】（1）①燒杯和水的總質(zhì)量為：m=100g+20g+10g+3g=133g；②由①②步驟可知，塑料瓶排開水的質(zhì)量m排水=167g﹣133g=34g，由ρ=可得，，因?yàn)殍F塊浸沒，所以，由C、D可知，鐵塊排開液體的質(zhì)量m排液=m3﹣m4，因?yàn)殍F塊浸沒，所以V鐵=V排水=V排液。（2）①物體浸沒水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.02N=0.38N；因?yàn)?，浮力不相等，而物體所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)，依據(jù)試驗(yàn)d、e可以確定猜想二是正確的。②物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等于物體的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關(guān)．依據(jù)試驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是錯(cuò)誤的。對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的說明是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。③要驗(yàn)證猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關(guān)，依據(jù)限制變量法要變更物體的密度，在物體體積不變時(shí)，在塑料瓶中添加一些細(xì)砂可以變更塑料瓶整體的密度；④由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N；由阿基米德原理可得：F浮=ρ水gV排=0.34N-（Ⅰ），F(xiàn)浮′=ρ鹽水gV排=0.38N-（Ⅱ）浸沒時(shí)V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得鹽水的密度：物體的浮與沉與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂移在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于1.1g/cm3。故答案為：（1）①133；②34；①e；②錯(cuò)誤；在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；③添加一些細(xì)砂；④1.1。16.在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時(shí)，請(qǐng)你依據(jù)圖所示試驗(yàn)操作，從中選出一些圖，針對(duì)某一個(gè)因素進(jìn)行探討，并通過分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，說明你的探究結(jié)果。（1）探究的因素是：；選用的圖是：（填圖中的序號(hào)）。（2）小明想探究“物體受到的浮力與其形態(tài)是否有關(guān)”，他找來薄鐵片，燒杯和水進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂移在水面上。①通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力其次次鐵片受到的浮力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；②小明得出：物體受到的浮力與其形態(tài)有關(guān)，小明得出錯(cuò)誤結(jié)論的緣由是：他只關(guān)注了鐵片的變更，忽視了對(duì)浮力大小的影響?！敬鸢浮浚?）①②④；（2）①小于、②形態(tài)、排開水的體積?！窘馕觥浚?）探究的因素是浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系；選用的圖是應(yīng)當(dāng)是①②④。（2）小明想探究“物體受到的浮力與其形態(tài)是否有關(guān)”，他找來薄鐵片，燒杯和水進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂移在水面上。①通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力小于其次次鐵片受到的浮力；②小明得出：物體受到的浮力與其形態(tài)有關(guān)，小明得出錯(cuò)誤結(jié)論的緣由是他只關(guān)注了鐵片形態(tài)的變更，忽視了排開水的體積對(duì)浮力大小的影響。四、計(jì)算題17.瀘州慶祝中國(guó)人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)在青島旁邊海疆實(shí)行，圖中093改進(jìn)型攻擊核潛艇于2024年4月27日公開亮相，進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動(dòng)力功率為2.8×104kW，完全下潛到海面下后的排水量為6.8×103t（取海水密度ρ=1×103kg/m3、g=10N/kg）。問：（1）該潛艇懸浮時(shí)，其上一面積為0.05m2的整流罩距海面深度為200m，此時(shí)整流罩受到海水的壓力為多少？（2）若最大核動(dòng)力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%，該潛艇在海面下以最大核動(dòng)力功率水平巡航時(shí)，受到的水平推力為1.6×106N，此時(shí)潛艇的巡航速度為多少（3）該潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，露出海面的體積為1.5×103m3，此時(shí)潛艇的總重量是多少？【解析】（1）潛艇下潛到200m深處時(shí)，h=200m；此時(shí)整流罩所受海水的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。整流罩的面積：S=0.05m2，由p=變形得，整流罩所受壓力為：F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N。（2）最大核動(dòng)力功率：P總=2.8×104kW=2.8×107W；依據(jù)η=可得：有用功率：P有用=ηP總=80%×2.8×107W=2.24×107W；由P=Fv得潛艇的巡航速度：v===14m/s；（3）完全下潛到海面下后的排水量為6.8×103t，則V=V排===6.8×103m3。潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，排開水的體積V排′=V-V露=6.8×103m3-1.5×103m3=5.3×103m3，依據(jù)漂移條件和F浮=ρ液gV排可得，此時(shí)潛艇的總重量：G=F浮=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3=5.3×107N。答：（1）整流罩受到海水的壓力為1×105N；（2）潛艇的巡航速度為14m/s；（3）該潛艇浮出海面處于漂移時(shí)，潛艇的總重量是5.3×107N。18.小金學(xué)了浮力的學(xué)問后，想制造一臺(tái)浮力桿，他將一段密度為0.5×103千克/米3，粗細(xì)勻稱的木料，先進(jìn)行不吸水處理，再將其直立水中，如圖所示，這段木料長(zhǎng)為40厘米，橫截面積為0.1米2，其上表面可以作為秤盤（g=10牛/千克），問：（1）質(zhì)量為0