10浮力的應(yīng)用（練習(xí)）

浙教版中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)浮力的應(yīng)用密度計(jì)、浮力秤、輪船、潛水艇、半潛船、浮沉子【同步練習(xí)解析】一、單選題1．（2022·貴州遵義·中考真題）094型戰(zhàn)略核潛艇是我國(guó)自主研發(fā)的目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的核潛艇，下列有關(guān)該潛艇說(shuō)法正確的是（）A．核潛艇通過(guò)改變浮力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉B．浸沒(méi)在水中的核潛艇上浮時(shí)，所受浮力會(huì)逐漸變大C．浸沒(méi)在水中的核潛艇下潛時(shí)，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對(duì)平衡力【答案】D【解析】A．核潛艇通過(guò)排水或進(jìn)水來(lái)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的，排開(kāi)水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，核潛艇所受浮力不變，故A錯(cuò)誤；B．浸沒(méi)在水中的核潛艇上浮時(shí)，排開(kāi)水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，核潛艇所受浮力不變，故B錯(cuò)誤；C．浸沒(méi)在水中的核潛艇下潛時(shí)，所受浮力小于自身重力，故C錯(cuò)誤；D．核潛艇漂浮在水面上時(shí)，核潛艇所受的浮力與自身重力是一對(duì)平衡力，浮力等于重力，故D正確。2．（2022·江蘇常州·中考真題）2022年1月，海嘯導(dǎo)致南太平洋島國(guó)湯加淡水緊缺，為實(shí)施人道主義救援，中國(guó)海軍五指山艦日夜兼程抵達(dá)湯加之后，停泊于碼頭旁并通過(guò)管道向陸地輸送550t淡水。如圖所示，輸水過(guò)程中，五指山艦（）A．艦體略上浮受到浮力不變B．艦體略上浮受到浮力變小C．艦體略下沉受到浮力不變D．艦體略下沉受到浮力變大【答案】B【解析】輸水過(guò)程中，五指山艦的重力減小，但五指山艦始終漂浮在海面上，所以受到的浮力大小等于重力大小，重力減小，所以浮力減小，根據(jù)F浮=ρgV排可知，排開(kāi)液體的體積變小，所以五指山艦上浮，故B符合題意，ACD不符合題意。3．（2022·山東濰坊·中考真題）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的極目一號(hào)Ⅲ型浮空艇，從青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，順利升至9032m，超過(guò)珠峰高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。該浮空艇通過(guò)一條纜繩與地面的錨泊設(shè)備連接，利用所受的浮力和纜繩的拉力控制可實(shí)現(xiàn)升空和駐空。忽略浮空艇體積的變化，在其勻速直線上升過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．浮空艇周?chē)拇髿鈮翰蛔?B．浮空艇受非平衡力的作用C．浮空艇所受浮力大小不變 D．浮空艇所受浮力大于自身的重力【答案】D【解析】A．浮空艇在勻速直線上升過(guò)程中，海拔越高，空氣越稀少，空氣密度越小，浮空艇周?chē)拇髿鈮涸叫。蔄錯(cuò)誤；B．浮空艇在勻速直線上升，處于平衡狀態(tài)，所以浮空艇受平衡力的作用，故B錯(cuò)誤；C．浮空艇在勻速直線上升過(guò)程中，海拔越高，空氣密度越小，忽略浮空艇體積的變化，由可知，浮空艇所受浮力變小，故C錯(cuò)誤；D．浮空艇在勻速直線上升過(guò)程中，處于平衡狀態(tài)，浮空艇受到豎直向上的浮力和受到豎直向下的重力、拉力，即所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正確。4．（2022·江蘇無(wú)錫·中考真題）如圖是我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇示意圖，艇體采用輕質(zhì)的復(fù)合織物材料制成，外觀呈白色，囊體上層裝有壓縮氨氣通過(guò)向艇外排出下層部分的空氣而實(shí)現(xiàn)上升，高度達(dá)到9032m，高度越高大氣越稀薄，上升過(guò)程中艇體體積不變，關(guān)于浮空艇，以下說(shuō)法中正確的是（）A．艇體材料的密度較大B．白色外觀可以吸收各種色光C．上升過(guò)程中，浮空艇所受的浮力變小D．上升過(guò)程中，浮空艇所受的重力不變【答案】C【解析】A．艇體采用輕質(zhì)的復(fù)合織物材料制成，艇體材料的密度較小，故A錯(cuò)誤；B．白色外觀可以反射各種色光，故B錯(cuò)誤；C．上升過(guò)程中，艇體體積不變，根據(jù)可知，高度越高大氣越稀薄，空氣的密度變小，故艇體受到的浮力變小，故C正確；D．上升過(guò)程中，囊體上層裝有壓縮氨氣通過(guò)向艇外排出下層部分的空氣，空氣的密度比較大，減輕了浮空艇的重力，重力小于浮力，從而實(shí)現(xiàn)上升，故D錯(cuò)誤。5．（2021·江蘇常州·中考真題）2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長(zhǎng)賜號(hào)”在蘇伊士運(yùn)河擱淺，如圖甲所示。28～29日，海水漲潮、運(yùn)河水位持續(xù)上升，28日“長(zhǎng)賜號(hào)”仍處于擱淺狀態(tài)，29日“長(zhǎng)賜號(hào)“脫離運(yùn)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(yùn)河水位持續(xù)上升過(guò)程中，“長(zhǎng)賜號(hào)“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【答案】B【解析】擱淺狀態(tài)是沉底，浮力始終小于重力，海水漲潮、運(yùn)河水位持續(xù)上升，排開(kāi)液體體積變大，根據(jù)F浮=ρgV排，浮力變大，直到漂浮，浮力等于重力，之后浮力不變，故ACD不符合題意，B符合題意。6．（2021·北京·中考真題）測(cè)量工具為我們的工作和生活帶來(lái)了極大的便利，而成功制作測(cè)量工具需要科技人員的創(chuàng)造性勞動(dòng)。小慧想通過(guò)自制密度計(jì)，體驗(yàn)動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合的勞動(dòng)過(guò)程。她在粗細(xì)均勻的木棒一端纏繞一些細(xì)鋼絲制成簡(jiǎn)易密度計(jì)（未標(biāo)刻度）。該密度計(jì)放在水和酒精中時(shí)均豎直漂浮，露出液面的長(zhǎng)度用L表示（如圖所示），已知酒精的密度為0.8g/cm3，水的密度為1.0g/cm3為了給簡(jiǎn)易密度計(jì)標(biāo)刻度，小慧將該密度計(jì)放入酒銷(xiāo)中，密度計(jì)靜止時(shí)L為6cm，她在密度計(jì)上距頂端6m處標(biāo)記刻度線，該刻度線對(duì)應(yīng)的密度值為0.8g/cm3；小慧將該密度計(jì)放入水中，密度計(jì)靜止時(shí)L為8cm，她在密度計(jì)上距頂端8cm處標(biāo)記刻度線。該刻度線對(duì)應(yīng)的密度值為1.0g/cm3利用上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算出該密度計(jì)上對(duì)應(yīng)密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計(jì)頂端的距離為（）A．9.2cm B．9.6cm C．10cm D．10.4cm【答案】B【解析】設(shè)木棒長(zhǎng)度為h，底面積為S，細(xì)鋼絲體積為V，密度計(jì)重為G，小慧將該密度計(jì)放入酒銷(xiāo)中，密度計(jì)靜止時(shí)L為6cm，她在密度計(jì)上距頂端6m處標(biāo)記刻度線，該刻度線對(duì)應(yīng)的密度值為0.8g/cm3；則小慧將該密度計(jì)放入水中，密度計(jì)靜止時(shí)L為8cm，她在密度計(jì)上距頂端8cm處標(biāo)記刻度線，則聯(lián)立解得V=（0.16mh）S設(shè)該密度計(jì)上對(duì)應(yīng)密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計(jì)頂端的距離為L(zhǎng)′，則解得L′=0.096m=9.6cm7．（2021·山西·中考真題）如圖是“尋夢(mèng)”學(xué)習(xí)小組制作的潛水艇模型，通過(guò)膠管從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉或上浮。若從燒瓶中吸氣，使其從如圖所示的位置下沉（膠管在水中的體積忽略不計(jì)）下列分析正確的是（）A．“潛水艇”所受的浮力逐漸變小B．“潛水艇”排開(kāi)水的重方保持不變C．“潛水艇”頂部受到水的壓強(qiáng)保持不變D.“潛水艇”是通過(guò)改變浮力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉的【答案】B【解析】AB．從瓶中吸氣燒瓶會(huì)進(jìn)水而下沉，完全浸沒(méi)時(shí)由阿基米德原理F浮=G排=m排g=液gV排可知：浮力大小不變，排開(kāi)水的重力不變，故錯(cuò)誤，B正確；C．“潛水艇”從如圖所示的位置下沉?xí)r，頂部深度變大使受到水的壓強(qiáng)變大，故C錯(cuò)誤；D．潛水艇是通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉，不是通過(guò)改變浮力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉的，故D錯(cuò)誤。8．（2021·江蘇·中考真題）用硬塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等，制作如圖所示的潛水艇模型，不計(jì)進(jìn)排氣管體積，要讓原本懸浮在a位置的潛水艇下潛至b位置懸浮，采取的措施是使瓶?jī)?nèi)氣體（）A．增加B．減少C．先增加后減少 D．先減少后增加【答案】D【解析】要讓原本懸浮在a位置的潛水艇下潛至b位置懸浮，首先應(yīng)該讓潛水艇下沉，即排出氣體使瓶?jī)?nèi)氣體減少水進(jìn)入。然后再減小重力，讓潛水艇模型懸浮，即讓氣體進(jìn)入排出水，實(shí)現(xiàn)懸浮，所以瓶?jī)?nèi)氣體應(yīng)該先減小后增加。9．（2021·陜西·中考真題）如圖所示，物理小組利用體積為170的潛水艇模型（忽略進(jìn)氣排氣管的體積）探究潛水艇在水中如何實(shí)現(xiàn)上浮或下沉，下列說(shuō)法不正確的是（）（）A.模型浸沒(méi)在水中受到的浮力為1.7NB.模型浸沒(méi)后繼續(xù)下沉的過(guò)程中受到的浮力大小不變C．若要讓?xiě)腋〉哪Ｐ蜕细?yīng)使模型中進(jìn)水D.潛水艇能上浮或下沉是通過(guò)改變自重實(shí)現(xiàn)的【答案】C【解析】A．模型浸沒(méi)在水中受到的浮力為故A正確，A不符合題意；B．模型浸沒(méi)后繼續(xù)下沉的過(guò)程中，由于排開(kāi)液體的體積不變，故浮力大小不變，故B正確，B不符合題意；C．若要讓?xiě)腋〉哪Ｐ蜕细?yīng)使模型中排水，減輕潛水艇的重力，小于浮力，從而實(shí)現(xiàn)上浮，故C錯(cuò)誤，C符合題意；D．潛水艇能上浮或下沉是通過(guò)改變自重實(shí)現(xiàn)的，排水時(shí)，重力小于浮力，故上浮，進(jìn)水時(shí)，重力大于浮力，故下沉，故D正確，故D不符合題意。10．（浙江衢州中考真題）2020年4月23日，“雪龍”號(hào)考察船圓滿完成歷時(shí)198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒(méi)水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙【答案】C【解析】考察船和鐵錨為一個(gè)整體，考察船和鐵錨的總重力為G，圖甲中鐵錨部分浸入水中；考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F甲、鐵錨受到的浮力F浮1；由于考察船是處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F甲+F浮1＝G；所以，F(xiàn)甲＝G﹣F浮1；圖乙中鐵錨完全浸沒(méi)水中但未觸底；考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮2，由于考察船時(shí)處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F乙+F浮2＝G；所以，F(xiàn)乙＝G﹣F浮2；圖丙中由于鐵錨沉底，則鐵錨受到支持力的作用，所以，考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮3、支持力F支持，根據(jù)受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持＝G；所以F丙＝G﹣F浮3﹣F支持；由于圖甲鐵錨部分浸入水中；圖乙和圖丙中鐵錨完全浸沒(méi)水中，則：鐵錨排開(kāi)水的體積V排1＜V排2＝V排3＝V鐵錨，根據(jù)阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2＝F浮3，所以，F(xiàn)甲＞F乙＞F丙。11．（北京中考真題）某同學(xué)在粗細(xì)均勻的木棒上纏繞一些細(xì)銅絲，制作簡(jiǎn)易密度計(jì)A，如圖甲所示。將A依次放入一系列密度已知的液體中，每次當(dāng)A在液體中處于豎直漂浮狀態(tài)時(shí)，在木棒上標(biāo)出與液面位置相平的刻度線及相應(yīng)密度值ρ，并測(cè)量木棒浸入液體的深度h，再利用收集的數(shù)據(jù)畫(huà)出ρh圖像，如圖乙中圖線①所示。該同學(xué)繼續(xù)選用了與A完全相同的木棒，并纏繞了不同質(zhì)量的銅絲制作簡(jiǎn)易密度計(jì)B。將B同樣依次放入一系列密度已知的液體中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖乙中圖線②。他進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)對(duì)同一密度計(jì)浸入液體的深度h和對(duì)應(yīng)密度ρ的乘積不變。銅絲的體積可以忽略，下列說(shuō)法正確的是（

）A．上述實(shí)驗(yàn)中密度計(jì)A在不同液體中漂浮時(shí)，浸入的深度h越大，受到的浮力越大B．密度計(jì)B上越靠近銅絲的位置，其刻度線對(duì)應(yīng)的密度值越小C．密度計(jì)A上纏繞銅絲的質(zhì)量小于密度計(jì)B上纏繞銅絲的質(zhì)量D．若圖乙中ρ3ρ2=ρ2ρ1，則密度計(jì)A上ρ3與ρ2刻度線的間距大于ρ2與ρ1刻度線的間距【答案】C【解析】A．密度計(jì)A的重力不變，不同的液體中，處于豎直漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，重力不變，浮力不變，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)同一密度計(jì)浸入液體的深度h和對(duì)應(yīng)密度ρ的乘積不變，密度計(jì)B上越靠近銅絲的位置，浸入液體的深度越小，對(duì)應(yīng)密度越大，故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，密度計(jì)浸入液體深度相同，密度計(jì)B對(duì)應(yīng)的密度較大，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，V排相同，密度計(jì)B受到的浮力較大，由漂浮條件可知密度計(jì)B的重力較大，由G=mg可知密度計(jì)B的質(zhì)量較大，故C正確；D．如圖所示：密度計(jì)A上三個(gè)密度和對(duì)應(yīng)的深度的乘積相等，即，，ρ3與ρ2刻度線的間距①ρ2與ρ1刻度線的間距因?yàn)棣?ρ2=ρ2ρ1所以②比較①②，由于h2＞h3，ρ2＞ρ1所以h2h3＜h1h2密度計(jì)A上ρ3與ρ2刻度線的間距小于ρ2與ρ1刻度線的間距，故D錯(cuò)誤。12.（江蘇南通中考真題）如圖，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，擰緊大瓶瓶蓋，通過(guò)改變作用在大瓶側(cè)面的壓力大小，實(shí)現(xiàn)小瓶的浮與沉則（）A．用力捏大瓶，小瓶不能實(shí)現(xiàn)懸浮B．用力捏大瓶，小瓶?jī)?nèi)的氣體密度變大C．蓋上小瓶瓶蓋，捏大瓶也能使小瓶下沉D．打開(kāi)大瓶瓶蓋，捏大瓶也能使小瓶下沉【答案】B【解析】AB．將裝有適量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在瓶蓋旋緊的大塑料瓶?jī)?nèi)的水面上，擠壓大塑料瓶，瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮，將壓強(qiáng)傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，小瓶?jī)?nèi)氣體密度會(huì)變大，這時(shí)小玻璃瓶里進(jìn)入一些水，瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量增加，重力大于浮力時(shí)，小玻璃瓶下沉，當(dāng)用力大小合適時(shí)，小玻璃瓶會(huì)懸浮，故A錯(cuò)誤，B正確；C．蓋上小瓶蓋后，用力捏大瓶，水不會(huì)進(jìn)入小瓶?jī)?nèi)，小瓶的總重力不會(huì)改變，故小瓶不會(huì)下沉，所以C錯(cuò)誤；D．打開(kāi)大瓶瓶蓋，捏大瓶時(shí)不會(huì)增加瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)，水不會(huì)進(jìn)入小瓶中，故小瓶不會(huì)下沉，所以D錯(cuò)誤．13.（浙江溫州中考）半潛船可用來(lái)運(yùn)輸超大型貨物，空載時(shí)漂浮于海面(如圖甲所示)；裝載時(shí)需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙所示)；待貨物被拖到甲板上方時(shí)，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載(如圖丙所示)．半潛船在甲、乙、丙三種狀態(tài)時(shí)所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是(

)A．F1＞F3＞F2B．F2＞F3＞F1C．F3＞F1＞F2D．F3＞F2＞F1【答案】B【解析】根據(jù)阿基米德原理可知，浮力等于排開(kāi)的液體所受的重力；甲和乙相比，乙的排水量較大，乙的浮力大于甲；甲和丙相比，都是處于漂浮狀態(tài)，浮力都等于重力，而丙的重力大，所以丙的浮力大于甲；乙和丙相比，乙的排水量較大，所以乙的浮力大于丙；綜上所述，可知乙的浮力最大，甲的浮力最小。14．（2022·陜西模擬）如圖所示是小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶?jī)?nèi)的水面上，礦泉水瓶?jī)?nèi)留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時(shí)“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說(shuō)法不正確的是（）A．“浮沉子”下沉?xí)r，所受重力大于它受到的浮力B．適當(dāng)用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面，“浮沉子”可能懸浮在水中C．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同D．松開(kāi)手“浮沉子”上浮時(shí)，小玻璃瓶?jī)?nèi)上方氣壓增大【答案】D【解析】A．?dāng)D壓大塑料瓶，瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮，將壓強(qiáng)傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，這時(shí)浮沉子里進(jìn)入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，故A正確，A不符合題意；B．當(dāng)浮力等于重力，就會(huì)懸浮在水中，故B正確，B不符合題意；C．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮的，故C正確，C不符合題意；D．松開(kāi)手，小瓶?jī)?nèi)的氣體會(huì)將瓶?jī)?nèi)的水排出，氣體體積變大，壓強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤，D符合題意。15.（2022·甘肅平?jīng)鲆荒＃┤鐖D所示，這是“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇的結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法正確的是（）A．潛水艇從水中到浮出水面的過(guò)程中，排開(kāi)水的體積不變B．若潛水艇要從水面潛入水中，應(yīng)該向水艙中加水C．當(dāng)潛水艇在水中下沉?xí)r，潛水艇所受的浮力變小D．當(dāng)潛水艇漂浮在水面上時(shí)，潛水艇受到的浮力大于重力【答案】B【解析】A．當(dāng)潛水艇在水面以下時(shí)，排開(kāi)水的的體積不變，露出水面以后排開(kāi)水的體積減小，浮力減小，直至等于重力，保持平衡，不再上浮，故A錯(cuò)誤；B．潛水艇由水面潛入水中時(shí)，需要增大自身的重力，使重力大于浮力，才能向下潛，應(yīng)向水艙加水，來(lái)增大重力，故B正確；C．由阿基米德原理可知，潛水艇在水中下沉?xí)r，潛水艇所受的浮力不變，故C錯(cuò)誤；D．潛水艇漂浮在水面上時(shí)，處于平衡狀態(tài)，浮力等于重力，故D錯(cuò)誤。16．（2022·四川瀘州·二模）如圖是小明學(xué)習(xí)浮力后所制作的潛水艇模型，注射器通過(guò)極軟的膠管從大試管中抽氣或向大試管中注氣，就可以調(diào)整大試管在清水中的狀態(tài)，忽略軟膠管在清水中的體積變化和對(duì)大試管的作用力。下列分析正確的是（）A．該“潛水艇”是通過(guò)改變所受浮力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的B．當(dāng)“潛水艇”處于懸浮狀態(tài)時(shí)，向清水中加鹽，它將上浮C．將注射器的活塞往外拉，水槽底部受清水的壓強(qiáng)保持不變D．將注射器的活塞往里推，“潛水艇”排開(kāi)清水的重力始終不變【答案】B【解析】A．當(dāng)潛艇模型浸沒(méi)在水中時(shí)，排開(kāi)水的體積不變，所受浮力不變，因此模型的上浮和下沉是通過(guò)改變潛艇的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)“潛水艇”處于懸浮狀態(tài)時(shí)，向清水中加鹽，水的密度變大，排開(kāi)水的體積不變，由F浮=ρgV排可知它受到的浮力變大，重力不變，浮力大于重力，會(huì)上浮，故B正確；C．向外拉注射器活塞，試管內(nèi)水增加，潛艇可能懸浮或下沉，排開(kāi)水的體積不變，水面會(huì)降低，由p=ρgh可知槽底部受清水的壓強(qiáng)變小，故C錯(cuò)誤；D．將注射器的活塞往里推，試管內(nèi)水減少，潛艇模型的重力減小，會(huì)上浮，它露出水面后，排開(kāi)水的體積變小，由G浮=ρgV排可知排開(kāi)清水的重力變小，故D錯(cuò)誤。17．（四川成都三模）如圖所示，半潛船主要作用是承運(yùn)貨物，它和潛水艇一樣通過(guò)壓載水的調(diào)整改變重力，調(diào)節(jié)裝貨甲板的高度，以便于裝卸貨物。下列分析合理的是（

）A．半潛船甲板下沉沒(méi)入水中過(guò)程所受浮力減小B．半潛船甲板向上浮出水面過(guò)程所受浮力增大C．半潛船從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海，所受浮力大小不變D．半潛船通過(guò)改變排開(kāi)水的體積來(lái)改變浮力，從而實(shí)現(xiàn)上浮和下沉【答案】C【解析】A．根據(jù)阿基米德原理，物體所受浮力的大小等于排開(kāi)水的重力，半潛船甲板下沉沒(méi)入水中過(guò)程排開(kāi)水的重力增加，浮力增加，故A不符合題意；B．半潛船甲板向上浮出水面過(guò)程，排開(kāi)水的重力減小，所受到的浮力也減小，故B不符合題意；C．船漂浮在水面上，受到的浮力等于自身的重力，半潛船從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海，都處于漂浮狀態(tài)，船自身的重力沒(méi)有發(fā)生變化，浮力大小不變，故C符合題意；D．半潛船通過(guò)改變自身的重力來(lái)改變浮力，從而實(shí)現(xiàn)上浮和下沉，故D不符合題意。18．（2022·北京·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)利用小試管、螺母和細(xì)線制成一個(gè)“土密度計(jì)”，用圖所示的方法測(cè)量液體的密度?！巴撩芏扔?jì)”在水（）中靜止時(shí)露出液面的高度為；它在酒精（）中靜止時(shí)露出液面的高度為，且；它在硫酸銅溶液（）中靜止時(shí)露出液面的高度為。則為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】土密度計(jì)在水、酒精、硫酸銅溶液中都處于漂浮狀態(tài)，所以浮力都等于重力，即①設(shè)密度計(jì)平底試管的橫截面積為S，長(zhǎng)度為，螺母的體積為、則密度計(jì)在三種液體中排開(kāi)液體的體積為由阿基米德原理得，密度計(jì)在三種液體中受到的浮力為②③④解①②③④得故ABC不符合題意，D符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題19．（2022·江蘇無(wú)錫二模）小明按照教材中“綜合實(shí)踐活動(dòng)”的要求制作簡(jiǎn)易密度計(jì)。（1）取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能______漂浮在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖A所示，測(cè)得浸入的長(zhǎng)度為H，放到另一液體中的情景如圖B所示，浸入的長(zhǎng)度為h，用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ水_____ρ液（選填“=”、“＞”或“＜”），密度計(jì)A、B兩圖中所受浮力大小FA______FB，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是ρ液=______。（3）小明把這支簡(jiǎn)易密度計(jì)分別放入水、鹽水和植物油中，穩(wěn)定后記下簡(jiǎn)易密度計(jì)與液面相平的位置，并標(biāo)出這種液體的密度（ρ鹽水=1.1×103kg/m3，ρ植物油=0.9×103kg/m3），則上面圖C中a，b，c，d四種刻度的標(biāo)示合理的是_______；（4）小軍也用吸管制作了密度計(jì)，他發(fā)現(xiàn)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計(jì)測(cè)量液體密度時(shí)誤差較大，為此同學(xué)提出如下改進(jìn)方案，其中可行的______A．換大的容器盛放液體做實(shí)驗(yàn)

B．換細(xì)的吸管制作密度計(jì)C．換稍長(zhǎng)的吸管制作密度計(jì)

D．適當(dāng)減小密度計(jì)的配重【答案】

豎直

小于

等于

c

B【解析】（1）為了能使吸管豎直漂浮在液體中，吸管中塞入一些金屬絲做配重，使密度計(jì)的重心降低，故這樣的目的是使吸管豎直漂浮在液體中。由于吸管在A和B中都是漂浮，根據(jù)漂浮條件可得FA=FB=G即密度計(jì)在水和另一種液體中所受浮力大小相等，設(shè)吸管底部面積為S，結(jié)合阿基米德原理可得ρ水gSH=ρ液gSh解得，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是由圖知，密度計(jì)在水中浸入的深度較大，所以水和某液體的密度關(guān)系為ρ水<ρ液（3）由可知，F(xiàn)浮、g、S都相同的情況下，ρ液與吸管浸入液體的長(zhǎng)度h成反比，所以密度計(jì)的刻度數(shù)值由上到下逐漸增大；根據(jù)反比例函數(shù)圖像可知，液體密度越大，密度計(jì)浸入水中的深度隨密度的變化越慢，所以下部刻度線的間隔小，故c符合題意，abd不符合題意。故選c。（4）A．換大的容器盛放液體做實(shí)驗(yàn)，密度計(jì)浸入液體的深度不變，不會(huì)對(duì)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故A不符合題意；B．因?yàn)閂=Sh，所以減少橫截面積S，即可使h變大，因此換細(xì)的吸管制作密度計(jì)可以增大密度計(jì)浸入液體的深度，可使密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離增大，故B符合題意；C．換稍長(zhǎng)的吸管制作密度計(jì)，密度計(jì)的重幾乎不變，所以密度計(jì)浸入液體的深度不變，不會(huì)對(duì)密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故C不符合題意；D．適當(dāng)減小密度計(jì)的配重，則密度計(jì)受到的浮力也變小，浸入液體的深度變小，會(huì)使密度計(jì)相鄰兩刻度線之間的距離減小，故D不符合題意。20．（2022·陜西師大附中模擬）小江同學(xué)進(jìn)行了“制作簡(jiǎn)易的密度計(jì)”的實(shí)踐活動(dòng)：他選用一根兩端圓口的直飲料吸管，先用刻度尺測(cè)量出其總長(zhǎng)度L，再將一些細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)。（1）小江把自制的簡(jiǎn)易密度計(jì)豎直漂浮在水中，在吸管上標(biāo)出水面的位置，并測(cè)量出該位置到吸管頂端的距離為l1，進(jìn)一步確定了吸管浸入水中的深度為h1。再使其豎直漂浮在某種液體中，在吸管上標(biāo)出液面的位置，并測(cè)量出該位置到吸管頂端的距離為l2，也確定了吸管浸入這種液體中的深度為h2。根據(jù)以上測(cè)量的結(jié)果可得這種液體的密度ρ液_____（用h1、h2和ρ水表示）；（2）小江再把這支密度計(jì)分別放入盛有不同液體的兩個(gè)燒杯中，當(dāng)它分別豎直靜止在兩種液體中時(shí)，如圖乙和丙所示，從觀察到的現(xiàn)象可以判斷：簡(jiǎn)易密度計(jì)所受浮力F乙_____F丙，兩杯液體的密度ρ乙_____ρ丙；（均選填：“＜”“＞”“＝”）（3）小江把這支密度計(jì)放入一系列密度已知的液體中，每次當(dāng)它在液體中處于豎直漂浮狀態(tài)時(shí)，在密度計(jì)上標(biāo)出與液面位置相平的刻度線，并用上述同樣的方法測(cè)量出密度計(jì)浸入液體中的深度h，對(duì)照相應(yīng)的液體密度值ρ，再利用收集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了ρ﹣h圖像，如圖丁所示；（4）小江又用一根完全相同的飲料吸管，將更多的細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)，制作成了第二支密度計(jì)。接著把這支密度計(jì)同樣依次放入一系列密度已知的液體中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖丁中的另一條ρ﹣h圖像。他進(jìn)﹣步研究發(fā)現(xiàn)對(duì)同一密度計(jì)浸入液體的深度h和對(duì)應(yīng)液體的密度ρ的乘積ρh是_____（變大/不變/變小）的。圖丁中描述第二支密度計(jì)的ρ﹣h圖像的是_____曲線（“①”“②”）；（5）最后，小江把這兩支密度計(jì)一起放入足夠多的水中靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)水面恰好與第一支密度計(jì)的最下面的刻度線齊平，與第二支密度計(jì)的最上面的刻度線齊平。若要選用這兩支密度計(jì)來(lái)粗測(cè)酒精的密度，則應(yīng)選用_____。A．第一支密度計(jì)B．第二支密度計(jì)C．都適用D．都不適用【答案】

=

<

不變

②

A【解析】（1）由漂浮得，密度計(jì)在水中和在液體中受到的浮力大小相等，都為密度計(jì)的重力，由得所以（2）由圖乙和丙得，密度計(jì)分別漂浮在兩種不同的液體中，所以簡(jiǎn)易密度計(jì)所受浮力密度計(jì)在乙中排開(kāi)液體的體積大于密度計(jì)在丙中排開(kāi)液體的體積，由得，兩杯液體的密度（4）由圖丁得，同一密度計(jì)浸入液體的深度h和對(duì)應(yīng)液體的密度ρ的ρ﹣h圖像是雙曲線的一條，說(shuō)明同一密度計(jì)的ρ與h成反比，因此同一密度計(jì)浸入液體的深度h和對(duì)應(yīng)液體的密度ρ的乘積ρh是不變的。依題意得，小江又用一根完全相同的飲料吸管，將更多的細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來(lái)，制作成了第二支密度計(jì)，因此第二根密度計(jì)的重力較大，密度計(jì)都是漂浮在液體上，密度計(jì)受到的浮力等于密度計(jì)的重力，所以在同一液體中，第二根密度計(jì)受到的浮力較大，排開(kāi)的液體的體積較大，吸管完全相同，橫截面積相同，因此第二根密度計(jì)進(jìn)入液體中的深度較深，因此圖丁中描述第二支密度計(jì)的ρ﹣h圖像的是②。（5）酒精的密度小于水的密度，密度計(jì)受到的浮力都等于密度計(jì)的重力，因此使用同一密度計(jì)測(cè)量液體的密度時(shí)，液體密度越小，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積越大，密度計(jì)進(jìn)入液體中的深度越深，小江把這兩支密度計(jì)一起放入足夠多的水中靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)水面恰好與第一支密度計(jì)的最下面的刻度線齊平，與第二支密度計(jì)的最上面的刻度線齊平，因此這兩支密度計(jì)分別放進(jìn)酒精中時(shí)，酒精液面與第一支密度計(jì)最下面的刻度線上面一些的刻度平齊，從密度計(jì)的刻度能測(cè)出酒精的密度；酒精液面超過(guò)第二支密度計(jì)最上面的刻度線超過(guò)密度計(jì)的測(cè)量范圍，密度計(jì)不能測(cè)出酒精的密度。若要選用這兩支密度計(jì)來(lái)粗測(cè)酒精的密度，則應(yīng)選用第一支密度計(jì)，故A符合題意，BC不符合題意。三、計(jì)算題21．（2022·廣東廣州二模）某學(xué)習(xí)興趣小組根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示。已知玻璃杯的質(zhì)量為200g，底面積為50cm2，高度為20cm。求：（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。（1）將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)（水未進(jìn)入杯內(nèi)），杯子受到的浮力；（2）判斷此浮力秤能否稱(chēng)出質(zhì)量1kg的物體，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。【答案】（1）2N；（2）不能，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)解析【解析】解：（1）杯子的重力為G杯=m1g=0.2kg×10N/kg=2N因?yàn)楸釉谒刑幱谄顟B(tài)，所以杯子受到的浮力為F浮=G杯=2N（2）將質(zhì)量為1kg的物體放入玻璃杯內(nèi)，若玻璃杯漂浮，受到的總浮力為F浮總=m2g+G杯=1kg×10N/kg+2N=12N此時(shí)玻璃杯排開(kāi)水的體積為此時(shí)玻璃杯浸入水中的深度為若能稱(chēng)出1kg的物體，玻璃杯浸入水中的深度應(yīng)為24cm，而玻璃杯只有20cm高，玻璃杯會(huì)沉入水底，所以此浮力秤不能稱(chēng)出質(zhì)量1kg的物體。答：（1）將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)，杯子受到的浮力為2N；（2）此浮力秤不能稱(chēng)出質(zhì)量1kg的物體。22．（2021·云南玉溪模擬）如圖所示是我國(guó)某型號(hào)潛水艇，已知其總體積為1.2×104m3，在海面航行時(shí)（水艙未充水）排水量約為9100t，某次下潛到海面下400m深處執(zhí)行任務(wù)。ρ水=1.0×103kg/m3，求：（1）潛水艇在海面航行時(shí)排開(kāi)水的體積；（2）潛水艇在400m深處時(shí)受到海水的壓強(qiáng)；（3）下潛到400m深處懸浮時(shí)水艙中充入海水的質(zhì)量。【答案】（1）9.1×103m3；（2）4×106Pa；（3）3.1×106kg【解析】（1）潛水艇在海面航行時(shí)受到的浮力F浮=G艇=G排=9.1×106kg×10N/kg=9.1×107N潛水艇在海面航行時(shí)排開(kāi)水的體積（2）潛水艇在400m深處時(shí)受到海水的壓強(qiáng)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106Pa（3）潛水艇懸浮在海水中時(shí)受到海水的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×1.2×104m3×10N/kg=1.2×108N潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的重力G海水=F浮G潛艇=1.2×108N9.1×107N=3.1×107N水艙中充入海水的質(zhì)量答：（1）潛水艇在海面航行時(shí)排開(kāi)水的體積是9.1×103m3；（2）潛水艇在400m深處時(shí)受到海水的壓強(qiáng)4×106Pa；（3）下潛到400m深處懸浮時(shí)水艙中充入海水的質(zhì)量3.1×106kg。23．（2022·重慶模擬）如圖甲所示為半潛船，是通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的，半潛船始終漂浮在水面上。如圖乙所示為某同學(xué)制作的半潛船模型，總體積為10000cm3，船內(nèi)水艙容積為4000cm3，水艙中無(wú)水時(shí)半潛船的質(zhì)量為2000g。一個(gè)薄壁柱形容器，置于水平地面上，底面積為1000cm2，高為40cm，先裝入32cm深的水