华东师大版八年级上学期《第3章 浮力》最热同步卷
一.选择题(共15小题)
1.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )
A.粗铜丝拉伸后变成了细铜丝,密度变大
B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大
C.为减轻质量,国产大飞机C919采用硬度高、密度大的材料制造
D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大
2.如图所示是A、B两种物质的质量m与体积V的关系图,由图可知,A、B两种物质的密度ρA、ρB和水的密度ρ水之间的关系是( )
A.ρA>ρ水>ρB B.ρB>ρA>ρ水 C.ρA>ρB>ρ水 D.ρ水>ρA>ρB
3.甲、乙两块金属,它们的体积之比是3:5,质量之比是1:2,那么它们的密度之比是( )
A.1:5 B.5:1 C.5:6 D.6:5
4.下表给出了部分物质在常温、常压下的密度,根据表格中的信息,下列说法中正确的是( )
物质 干松木 煤油 酒精 冰 水 铜 铅
密度/(kg m﹣3) 0.5×103 0.8×103 0.8×103 0.9×103 1.0×103 8.9×103 11.3×103
A.固体的密度都比液体的密度大
B.相同体积的实心铜球和铅球,铜球更重些
C.能装下1kg煤油的塑料瓶,装不下1kg水
D.一定质量的水凝固成冰,体积比原来更大
5.国之重器又传来好消息!2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。“奋斗者”号载人舱采用了中国自主研制的新型钛合金。新型钛合金取代钢材制作载人舱,实现了载人舱足够大又不太重,可以容纳最多3名乘客安全地在海底进行科考任务。下列解释正确的是( )
A.新型钛合金材料比钢材质量小
B.新型钛合金材料比钢材体积小
C.新型钛合金材料比钢材密度小
D.新型钛合金材料比钢材密度大
6.量筒能直接测量的物理量是( )
A.液体质量 B.液体体积 C.固体质量 D.固体体积
7.下列测量物质密度的方案中,最合理的是( )
A.测小矿石密度:用装有适量水的量筒测体积后,再用天平测质量
B.测比赛用铅球密度:用天平测质量后,再用装有适量水的量筒测体积
C.测酱油密度:用天平分别测出空烧杯质量和装入适量酱油后总质量,再将酱油全部倒入量筒中测出体积
D.测小砖块密度:将砖块用保鲜膜包好后,先用天平测其质量,再用装有适量水的量筒测体积
8.如图是测量酱油密度的过程,甲图可读出烧杯的质量,乙图可读出烧杯和酱油的总质量,丙图可读出烧杯中全部酱油的体积,那么下列选项中计算结论错误的是( )
A.空杯的质量m=35g
B.酱油的质量m=80g
C.酱油的体积V=40cm3
D.酱油的密度ρ=1.125×103kg/m3
9.下列现象中,不属于物质密度受温度影响的是( )
A.夏天,高压电缆线下垂
B.暖气片一般安装在窗户下面
C.农民常用一定浓度的盐水进行选种
D.发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人贴近地面爬行
10.中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一系列仿生人工木材,该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点,其中“轻质”是指该木材的( )
A.质量小 B.密度小 C.体积小 D.面积小
11.现有a、b两个小球,分别由ρa=4g/cm3、ρb=5g/cm3的两种材料制成,两小球质量之比为ma:mb=6:5。体积之比为Va:Vb=3:4。则下列说法正确的是( )
A.若只有一个球是空心,则a 球是空心的
B.若只有一个球是空心的,则空心球空心部分的体积与实心部分的体积之比为2:3
C.若只有一个球是空心的,则空心球空心部分的体积与实心球的体积之比为3:2
D.若只有一个球是空心的,将空心球的空心部分装满水,则该球实心部分的质量与所加水的质量之比为5:1
12.图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.2019年2月,“雪龙2号”将开展南北极试航。如图所示,该船是由中国建造,具备国际先进水平的极地科学考察破冰船:该船满载时排水量约1.32×107kg。(g取10N/kg,ρ海水=1.1×103kg/m3)下列说法正确的是( )
A.该船破冰时,船对冰的力和冰对船的力是一对平衡力
B.船离开海岸在海里航行时,以岸为参照物,船是静止的
C.船满载时,船受到的浮力为1.32×108kg
D.船满载时,船排开水的体积是1.2×104m3
14.如图所示,一个足够高、平底薄壁的圆柱形容器放置在水平桌面上,容器的底面积为S,容器的重力忽略不计,容器内装有重力为12N的水。用一根轻质细绳将一个边长为10cm、重为5N的实心正方体A挂在重为10N的铁架台上,使物体A的底面刚好接触水面。小安同学向容器中缓慢加水,停止加水时加水的体积为1200cm3,水面上升了4cm。不考虑弹簧测力计在浮力增加时的缩短,下列说法中错误的是( )
A.在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小
B.容器的底面积为400cm2
C.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A受到的浮力为10牛
D.若继续向容器中加水,当铁架台对桌面压力不变时,物体A下表面受到水的压强为500Pa
15.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
二.填空题(共10小题)
16.将一段均匀的铁丝剪去,则剪去部分跟剩余部分的密度之比为 ,将氧气瓶中的氧气用去一半,则瓶中所剩氧气的密度是原来的 倍。
17.长沙臭豆腐以其闻起来臭,吃起来香而全国闻名,深受广大消费者喜爱。现测得一块臭豆腐质量约为10g,体积约8cm3,则其密度为 g/cm3。若吃掉一半,剩余部分密度 。(选填“变大”、“变小”或者“不变)
18.水的密度是1×103kg/m3,它表示的物理含义是: ;两个完全相同的密封桶里装满不同的液体。一个桶里装满水,总质量10kg,另一桶里装满酒精(酒精密度0.8×103kg/m3)总质量是8.4kg,则空桶质量是 kg,桶的容积是 m3。
19.小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的,所用的量筒规格如图所示。若该银币为纯银的,则其体积为 cm3,他 (选填“能”或“不能”)鉴别出该银币。(纯银的密度ρ=10.5×103kg/m3)
20.某“物理兴趣”小组测量一块铝矿石的密度时,质量和体积的测量结果如图甲、乙所示,则铝矿石的质量为 g,密度为 g/cm3。
21.在“测量酱油的密度”的实验中,晓彤测得酱油和烧杯的总质量为56g,将烧杯中的酱油倒入量筒中,测得酱油的体积为30mL,此时烧杯和剩余酱油的质量为20g,则酱油的密度是 g/cm3,合 Kg/m3
22.如图所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后密度 (选填“变大”或“变小”)而上升,推动纸风车转动。由此,暖气管要安装在屋内的 (选填“上方”、“下方”或“中间”)。
23.2017年5月5日,承载国人大飞机梦想的C919大型客机在上海浦东国际机场成功首飞,揭开了我国民用飞机发展史上崭新的一页,对我国航空产业的发展具有历史性的意义。制造C919大型客机要用密度 (选填“大”或“小”)而强度大的材料;C919在跑道上加速的过程中,以C919为参照物,驾驶舱内的飞行员是 (选填“运动”或“静止”)的。
24.现有甲、乙两种物质,甲物质的质量为m甲、体积为V甲,密度为ρ甲=5g/cm3;乙物质的质量为m乙、体积为V乙,密度为ρ乙=2g/cm3,现将甲、乙两种物质完全混合,且混合前、后总体积不变,混合后物质的密度为ρ混=3g/cm3。则甲、乙两种物质的体积之比V甲:V乙= ;甲、乙两种物质的质量之比m甲:m乙= 。
25.排水量为1000t的轮船满载时在河水中航行时受到的浮力为 N,开到海里后,吃水深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三.解答题(共5小题)
26.分析下列表格中的数据中,你能得到什么结论?(写出两条即可)
一些物质的密度(常温常压)
物质 密度(kg/m3) 物质 密度(kg/m3)
金 19.3×103 蜡 0.9×103
银 10.5×103 纯水 1.0×103
花岗岩 2.8×103 水银 13.6×103
冰 0.9×103 空气 1.29
(1) ;
(2) 。
27.智慧的中国古代劳动人民,早在石器时代就能巧妙地利用水来开山采石。具体做法是:到了冬季,他们在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就会裂开。请你运用所学物理知识解释“水结冰后石头就会裂开”的道理。
28.潜水艇和轮船在技术上都应用了浮沉条件来工作(海水密度比江水密度大)。请你回答下列问题:
(1)潜水艇能在水中上浮和下潜,它是通过什么方法来控制浮沉的?
(2)“金边号”潜水艇从我省九江水域出发,一直在水面下潜行并保持悬浮,当驶入东海执行任务时,潜水艇中水舱的水量如何改变?请说出理由。
(3)“瑞香号”轮船为给在东海执行任务的“金边号”潜水艇送物资,也从我省九江水域出发,一直不停地驶往东海目的地,在卸货前,轮船在东海与九江水域的吃水深度是否改变?请说出理由。
29.体积为2dm3的潜水艇模型,重为10N,水箱中有15N的水,要让它上浮,应怎么办?
30.阅读短文,回答问题.
“壹分”硬币重一千万吨
你也许会说:“哪有这种事?”这么重的硬币,在地球上是没有的,但是,天文学家在宇宙中发现了可以制成这种硬币的物质。话从铁和木头哪个重说起,铁和木头哪个重?常人会说:铁重!学过物理的人都知道,实质指的是____。
那么,宇宙中各种天体的密度是怎样的呢?经过天文学家的努力,已经搞清了许多天体的密度:水星的平均密度是5.46g/cm3,金星是5.26g/cm3,火星3.96g/cm3,土星是0.70g/cm3,太阳1.409g/cm3,月球是3.341g/cm3。它们都比不上地球的平均密度5.5g/cm3。白矮星的质量比太阳还大,它的体积却又比地球还小,它的密度达3800000g/cm3,也就是每立方厘米有3.8吨。
1967年,天文学家又发现了一种天体﹣中子星。这种天体的直径仅有十几千米,它的质量却和巨大的太阳差不多。中子星表层的密度达到每立方厘米10万~1亿吨,中心密度达到每立方厘米10亿吨。要是拿中子星中心物质造一枚体积为0.01cm3(实际比这大)的壹分硬币,它的质量就是1000万吨。把它放到地球上,用几百个火车头也拖不动它,要是装船,可以压沉十几艘当今世界上最大的油轮。
(1)文中“____”处应填 。
(2)从文中可知,目前发现宇宙中密度最大的天体是 。
(3)中子星的中心密度达 kg/m3。
(4)若地球的体积按1.1×1021m3计算,地球的质量约 kg。
华东师大版八年级上学期《第3章 浮力》最热同步卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.【解答】解:A、粗铜丝被拉伸后长度变大,横截面积变小,物质种类和状态没有变化,所以密度不变,故A错误;
B、乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体质量不变,体积变小,所以其密度变大,故B正确;
C、国产大飞机C919的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,飞机的质量越小,越容易起飞,故采用强度高、密度小的材料制造,故C错误;
D、在节日里放飞的气球是利用浮力升空的,根据F浮=ρ空气gV和G=ρ气体gV可得,体积一定时,只有当填充气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,气球才能升空,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:由图像可知,当VA=VB=20cm3,mA=30g ,mB=5g,
则物质A的密度:ρA===1.5g/cm3;
物质B的密度:ρB===0.25g/cm3;
而水的密度为1g/cm3;
所以ρA>ρ水>ρB,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
3.【解答】解:
已知m甲:m乙=1:2,V甲:V乙=3:5,
由ρ=得,两金属的密度之比:
ρ甲:ρ乙==×=×=。
故选:C。
4.【解答】解:
A、由表中数据可知,干松木的密度小于水、煤油和酒精的密度,所以固体的密度不一定比液体的密度大;故A错误;
B、铅的密度大于铜的密度,由m=ρV可知,同体积的实心铅球比铜球的质量大,又由G=mg可知,铅球更重些;故B错误;
C、酒精和水的质量相同时,因水的密度比酒精大,则由公式V=可知水的体积较小,所以,能装下1kg酒精的瓶子一定能装下1kg的水;故C错误;
D、质量是物体的一种属性,一定质量的水凝固成冰后质量不变,根据ρ=可得:ρ水V水=ρ冰V冰,由于ρ冰<ρ水,所以水凝固成冰后,体积比原来增大了,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:新型钛合金材料的密度小于钢,体积相同的钛合金材料和钢材,新型钛合金材料的质量小得多,故用新型钛合金材料而不用钢材作载人舱。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
6.【解答】解:实验室里测量液体和固体的质量用天平,用量筒可以直接测量液体的体积,同时也可以通过排水法间接测量固体的体积。
故选:B。
7.【解答】解:
A、用装有适量水的量筒测小矿石的体积,取出时小矿石上会沾有一些水,再用天平测质量时,会导致小矿石的质量测量值偏大,则密度测量值的误差较大,故A不合理;
B、比赛用的铅球体积和质量比较大,用量筒和天平无法测量出它的体积和质量,故B不合理;
C、用天平分别测出空烧杯质量和装入适量酱油后总质量,再将酱油全部倒入量筒中测出体积,此过程中,酱油不可能全部倒入量筒中,使得测量的体积偏小,密度偏大,故C不合理;
D、将砖块用保鲜膜包好后,先用天平测其质量,再用装有适量水的量筒测体积,由于砖块外层有保鲜膜,其质量很小,且能防止砖块吸水,使得测量的质量和体积较准确,密度结果准确,故D合理。
故选:D。
8.【解答】解:A、空杯的质量m=20g+10g+5g=35g,故A正确。
B、烧杯和酱油的总质量m'=50g+20g+10g=80g,烧杯中酱油的质量m''=m'﹣m=80g﹣35g=45g,故B错误。
C、量筒中酱油的体积:V=40mL=40cm ,故C正确。
D、酱油的密度:ρ===1.125g/cm =1.125×103kg/m3,故D正确。
故选:B。
9.【解答】解:
A、夏天,高压电缆线下垂,是因为温度升高,体积增大,密度减小,属于物质密度受温度影响,故A不合题意;
B、暖气片对空气进行加热时,空气受热体积膨胀,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,所以想要对整个房间加热,暖气片就要装在室内的下方,属于物质密度受温度影响,故B不合题意;
C、在盐水中,饱满的种子受到的浮力小于自身的重力,所以饱满的种子下沉,所以农民常用一定密度的盐水进行选种,不属于物质密度受温度影响,故C符合题意;
D、气体的密度与温度的关系是:一定质量的气体,当温度的升高时,体积膨胀,密度变小。反之当温度的降低时,体积缩小,密度变大。
所以发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该贴近地面爬行,属于物质密度受温度影响,故D不合题意。
故选:C。
10.【解答】解:轻质表示相同的体积下该木材质量比较小,所以该物质密度比较小;故只有B符合题意。
故选:B。
11.【解答】解:
ABC、由ρ=可得,A、B两种材料的体积之比(即实心部分的体积之比):
==×=×=>(即大于两球的体积之比),
若只有一个球是空心,由前面计算可知b球的体积大于其材料的体积,故b球一定是空心,a球一定是实心,故A错误;
因两球的体积之比为Va:Vb=3:4,则可设a球的体积为3V,则b球的体积为4V,由前面计算可知b球材料的体积为2V,
所以空心球空心部分的体积与实心部分的体积之比为:
Vb空:Vb实=(Vb﹣Vb实):Vb实=(4V﹣2V):2V=1:1,故B错误;
空心球空心部分的体积与实心球的体积之比:
Vb空:Va=(Vb﹣Vb实):Va=(4V﹣2V):3V=2:3,故C错误;
D、将空心球的空心部分装上水,则该球实心部分的质量与所加水的质量之比:
==×=×=,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:由浮力产生的原因可知:浮力的方向总是竖直向上的。故图中小球受到的浮力的方向是1。
故选:A。
13.【解答】解:A、该船破冰时,船对冰的力和冰对船的力是作用在两个物体上力,故是一对相互作用力,故A错误。
B、船离开海岸在海里航行时,以岸为参照物,船的位置发生了变化,并且船是前进的,故B错误;
C、船满载时,船受到的浮力F浮=G排=m排g=1.32×107kg×10N/kg=1.32×108N,故C错误;
D、根据F浮=ρgV排可得,船满载时,船排开水的体积:
V排===1.2×104m3,故D正确。
故选:D。
14.【解答】解:A、在物体A的底面刚好接触水面时,铁架台对桌面的压力:F压=G铁架台+GA=10N+5N=15N,
在液面上升4cm时,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×4×10﹣6m3=4N,
此时铁架台对桌面的压力:F压′=G铁架台+GA﹣F浮=10N+5N﹣4N=11N,
可知在液面上升4cm的过程中,铁架台对桌面的压力变小,故A正确;
B、设容器的底面积为S容,由题意可得:(S容﹣SA)×4cm=1200cm3,
(S容﹣10cm×10cm)×4cm=1200cm3
解得S容=400cm2,故B正确;
CD、当物体A刚好完全浸没在水中时,A受到的浮力是:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10×10﹣6m3=10N,
由于A完全浸没时受到的浮力大于A的重力,可知当向容器中继续加水而且当A漂浮时,铁架台对桌面压力不变;即F浮″=GA=5N;
物体A的浮力的施力物体是水,由于物体间力的作用是相互的,所以物体A此时也会给水一个竖直向下,大小为5N的力;
物体A漂浮时,排开水的体积:V排″===5×10﹣4m3=500cm3,
此时物体A浸没在水中的深度是hA浸入===5cm,
物体A下表面受到水的压强:pA=ρ水ghA浸入=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa,故C错误,D正确。
故选:C。
15.【解答】解:要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲丙两图符合。
故选:A。
二.填空题(共10小题)
16.【解答】解:(1)因为密度是物体的一种特性,密度的大小不随物体的质量和体积的变化而变化,
所以均匀铁丝剪去,则剪去部分跟剩余部分的密度之比为1:1;
(2)设氧气瓶的容积为V,
由ρ=可得,原来氧气瓶里氧气的质量:
m0=ρV,
用去了其中一半,剩余氧气的质量:
m=m0=ρV,
因为瓶内氧气的体积不变,
所以剩余氧气的密度:
ρ′===ρ=0.5ρ。
故答案为:1:1;0.5。
17.【解答】解:臭豆腐的密度:
ρ===1.25g/cm3;
因为密度是物质本身的一种特性,与物质的质量和体积无关,
所以若吃掉一半,剩余部分密度将不变。
故答案为:1.25;不变。
18.【解答】解:
(1)水的密度是1×103kg/m3,表示每立方米水的质量为1×103千克;
(2)设桶的质量为m桶,桶的容积为V,则装满水和酒精的体积相同,都是V,
由题知,m桶+m水=10kg,﹣﹣﹣﹣①
m桶+m酒精=8.4kg,﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②得:
m水﹣m酒精=1.6kg,
由ρ=得:
ρ水V﹣ρ酒精V=1.6kg,
1×103kg/m3×V﹣0.8×103kg/m3×V=1.6kg,
解得:
V=8×10﹣3m3,
代入①得:
m桶+1×103kg/m3×8×10﹣3m3=10kg,
解得:
m桶=2kg。
故答案为:每立方米水的质量为1×103千克;2;8×10﹣3。
19.【解答】解:纯银的密度ρ=10.5×103kg/m3=10.5g/cm3,一枚质量为2.1g的银币,
由密度公式得,该银币的体积:V===0.2cm3,
量筒的分度值是1mL=1cm3,一枚银币的体积小于量筒的分度值,不能准确测量银币的体积,不能鉴别该银币。
故答案为:0.2;不能。
20.【解答】解:游码标尺的分度值是0.2g,铝矿石的质量:m=50g+20g+10g+4g=84g;
图中水的体积V水=40mL,水和铝矿石的总体积V总=60mL,
则铝矿石的体积V=V总﹣V水=60mL﹣40mL=20mL=20cm3,
铝矿石的密度:ρ===4.2g/cm3。
故答案为:84;4.2。
21.【解答】解:已知酱油和烧杯的总质量为56g,剩下酱油和烧杯的质量为20g,
量筒中酱油的质量:m=m1﹣m2=56g﹣20g=36g,
已知量筒中酱油的体积V=30mL=30cm3,
则酱油的密度ρ===1.2g/cm3=1.2×103kg/m3
故答案为:1.2;1.2×103。
22.【解答】解:一定质量的气体受热膨胀后密度变小而上升;暖气管要安装在屋内的下方。
故答案为:变小;下方。
23.【解答】解:(1)飞机的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,飞机的质量越小,所以制造C919大型客机要用密度小而强度大的材料;
(2)飞机起飞后,以C919为参照物,飞机与飞行员之间没有位置变化,所以是静止的;
故答案为:小;静止。
24.【解答】解:设所取甲、乙两物质的质量分别为m甲、m乙,则混合后的总质量:
m=m甲+m乙,
由ρ=可得,甲、乙两物质的体积分别为:
V甲=,V乙=,
则混合后的总体积:
V=V甲+V乙=+,
混合物质的密度:
ρ==,
变形可得:ρ(+)=m甲+m乙,
代入数据可得:
3g/cm3×(+)=m甲+m乙,
解得:
m甲:m乙=5:4;
则V甲:V乙=:=:=1:2。
故答案为:1:2;5:4;
25.【解答】解:
(1)由阿基米德原理可得轮船满载时所受的浮力:
F浮=G排=m排g=1000×1000kg×10N/kg=1×107N,
(2)若船从河里开到海里,因船始终漂浮,则浮力等于重力,且船的重力不变,故所受浮力不变,但海水的密度大,根据公式F浮=ρ液gV排可知,轮船排开水的体积减小,则吃水深度将变小。
故答案为:1×107;变小。
三.解答题(共5小题)
26.【解答】解:由表中数据可知:
(1)纯水是液态,密度为1.0×103kg/m3,冰是水的固态形式,密度为0.9×103kg/m3;
所以可得出结论:同一种物质不同状态下密度不同
(2)蜡的密度为0.9×103kg/m3,冰的密度为0.9×103kg/m3,两种物质不同,但是密度相同;
所以可得出结论:不同物质的密度可能相同。
故答案为:(1)同一种物质不同状态下密度不同;
(2)不同物质的密度可能相同。
27.【解答】解:冬天夜间温度低于水的凝固点,水凝固成冰后,根据ρ=可得,水结冰前后质量不变,密度变小,所以体积会变大,胀破了石头。
28.【解答】答:
(1)在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,由F浮=ρ水V排g可知,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,潜水艇受到水的浮力不变;把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮<G时,潜水艇下沉;当F浮=G时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;
(2)潜水艇保持悬浮,浮力等于重力,由于海水的密度比江水的密度大,潜水艇浸在水中的体积不变,根据F浮=ρ液gV排,故潜水艇在东海的浮力变大,重力必须相应增大,应在水仓充水增加水量;
(3)轮船漂浮,浮力等于重力,从九江到东海,重力不变,浮力不变,根据F浮=ρ液gV排,在东海海水密度变大,故轮船排开水的体积会变小,即轮船的吃水深度会减小。
29.【解答】解:潜水艇受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N;
潜水艇的自重为:G=10N+15N=25N;
潜水艇要想上浮,则浮力应大于潜水艇的重力,则需要排出的水的重力至少为:G排=G﹣F浮=25N﹣20N=5N。
答:至少在水箱中排出5N的水。
30.【解答】解:(1)通常人们说“铁比木头重”,其意思是体积相同时铁的质量比木头的质量大,即指铁的密度比木头的密度大;
(2)文中提到不同天体的平均密度:水星是5.46g/cm3、金星是5.26g/cm3、火星是3.96g/cm3、土星是070g/cm3、太阳是1.409g/cm3、月球是3.341g/cm3、地球是5.5g/cm3;
白矮星是3800000g/cm3=3.8×106g/cm3,中子星的中心密度是每立方厘米10亿吨,即10×108t/cm3=1×1015g/cm3,可见宇宙中密度最大的天体是中子星;
(3)由(2)可知,中子星的中心密度ρ=1×1015g/cm3=1×1015×103kg/m3=1×1018kg/m3;
(4)地球的平均密度ρ=5.5g/cm3=5.5×103kg/m3,
由ρ=可得地球的质量:
m=ρV=5.5×103kg/m3×1.1×1021m3=6.05×1024kg。
故答案为:(1)铁比木头的密度大;(2)中子星;(3)1×1018;(4)6.05×1024。