8.6、物体的浮沉条件
一、单选题
1.甲轮船的满载时的排水量与乙潜水艇浸没时的排水量相等,均为5000t,轮船满载浮在水面上,潜水艇在深海中悬浮,两处海水密度有一定差异,深海中海水的密度更大。比较甲乙而言,你认为下列说法正确的是( )
A.乙潜水艇受到浮力更大 B.甲轮船受到浮力更大
C.乙潜水艇排开海水的体积更大 D.甲轮船排开海水的体积更大
2.水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正方体M。现缓慢向容器中注入某液体,M对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙。则下列说法正确的是(取g=10N/kg)( )
A.M的密度是1.25×103kg/m3
B.注入液体的密度是0.7×103kg/m3
C.当h=10cm时,M对容器底部的压力是2N
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是1200Pa
3.如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
4.下列估算正确的是( )
A.两个普通鸡蛋重约10N
B.一个普通中学生的重力是50kg
C.一个中学生静止站在水平地面上对地面的压强约
D.普通中学生在水中游泳时受到的浮力约是60N
5.两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为、,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为、,则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
6.水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度不同的食盐水,将两个完全相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平(如图所示),若甲、乙两容器中食盐水的密度分别为ρ1、ρ2,两小球在甲、乙两容器中受到的浮力分别为F1、F2。下列说法正确是( )
A.F1ρ2
B.甲容器底部受到食盐水的压强大于乙容器底部受到食盐水的压强
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.若将乙容器中的食盐水及小球倒入甲容器中,充分混合后两小球均沉底
7.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,A、B、C 三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断( )
①物体受到的浮力 F 浮A>F 浮B>F 浮C
②液体对容器底的压强 p 甲<p 乙<p 丙
③物体下表面受到液体的压力 F′A=F′B=F′C
④容器对桌面的压力 F 甲<F 乙<F 丙
A.只有①②④正确 B.只有②④正确
C.只有③④正确 D.只有②③④正确
8.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,若放入后两液体的深度刚好相同,下列说法正确的是( )
A.密度计受到的浮力关系为F浮甲<F浮乙
B.甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙
C.两液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙
D.两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙
9.如图甲,在水平面上的盛水容器中,一个质量分布均匀的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面(如图乙),比较甲、乙两图( )
A.物体受到的浮力之比1∶1
B.容器底对水平面的压力之比1∶1
C.物体与水的密度之比为4∶3
D.水对容器底的压强之比4∶3
10.如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水放在水平桌面上,其中(a)只有水,(b)中漂浮着一只小鸭子(c)中漂浮着一只大鸭子。则下列说法正确的是( )
A.两只鸭子受到的浮力一样大
B.两只鸭子排开水的质量相同
C.(c)中玻璃缸对桌面的压力大
D.这三种情况下玻璃缸底部受到水的压强一样大
二、填空题
11.水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则放入木块前水对容器底的压强为__________,木块所受的重力为__________。(两空均用题中的字母表示)
12.用手将一重为2N的物体全部压入水中,物体排开的水重3N,放手后物体将______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为______N,排开水的体积是______m3。(g取10N/kg)
13.一艘轮船的排水量是100t,该船满载货物时受到水的浮力是 ___________N;若该轮船从大海驶入内河,船受到的浮力大小 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。( g取10N/kg )
14.利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用______将所选笔芯放入水中,它能______漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小______,已知水的密度=1.0g/cm3,酒精的密度=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是______(填“C”或“D”)。
15.装有液体的甲、乙两相同烧杯,如图所示,放入两个完全相同的小球,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是、,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则p甲______p乙,F甲______F乙。(填“>”“<”“=”)
三、综合题
16.阅读《深海勇士》,回答问题。
深海勇士
深海勇士号载人潜水器简称“深海勇士”,是中国第二台深海载人潜水器(如图所示),它的作业能力达到水下4500米。潜水器取名深海勇士,寓意是希望凭借它的出色发挥,像勇士一样探索深海的奥秘。
深海下潜,水下压强会随着深度增加而增大,而载人舱是潜水器的心脏,一般会做成球形(如图所示)。要保证舱里潜航员的安全,球舱的薄厚、尺寸、性能、甚至圆度都有严苛的要求,容不得半点的马虎和疏漏。深海勇士的载人舱由钛合金制成,而钛合金焊接工艺难度极高,此前只有俄罗斯掌握,现在,我国也独立掌握了此项技术。深海装备所用固体浮力材料是海洋勘察及深海工程中极为关键的核心材料,固体浮力材料实质上是一种低密度、高强度的多孔结构材料,属复合材料。为提供尽可能大的浮力,固体浮力材料密度达到了0.4~0.6 g/cm3,耐压强度则在40M~100MPa。潜水器里有比水重的钛合金材料,也有比水轻的浮力材料,这样,就能够达到一个“平衡”的状态,进行比较自如的航行操作,并且非常节约能源。深海勇士是通过压载水箱和部分压载来实现在海中的无动力下潜和上浮的。它开始是浮在水面上的,通过对内部的压载水箱注水,使得其自身重量增加从而开始下潜。深海勇士的压载水箱大约可以注入1m3海水,注满后就开始以每分钟50m左右的速度下潜。当深海勇士接近指定的作业深度时,它就会抛弃携带的下潜压载,从而悬浮在水中。完成作业后,它抛弃上浮压载,实现无动力上浮。
在拥有7000米级作业深潜器之后,为何还要研制4500米级作业潜水器?这是出于海洋科学考察、勘探和开发海洋资源的需要。海底蕴藏着丰富的资源,已探明的锰结核、热液硫化物、天然气水合物等的储量远远超过陆地,有数不清的秘密和宝藏等待人类去发现。当前国际深海科学前沿的热液硫化物一般分布于2000米到3000米之间,而4500米的设计深度就可以满足大部分深海科学研究,这是一个更为经济实用的选择;另外,我国4500米载人作业潜水器国产化率已达到92%至95%,这不但极大降低了运行成本,也提升了其可靠性。
同时,中国万米级载人潜水器的研制也正有条不紊地进行着,预计将在2020年完成研制。万米级载人潜水器建成投入使用后,将会创造新的“中国深度”!
根据上述材料,回答下列问题。
(1)固体浮力材料的特点是______。(写出一条即可)
(2)深海勇士的无动力下潜和上浮过程是通过改变______实现的。
(3)请你预测一下深海勇士无动力下潜60分钟时,它距离海平面的深度大约为______m,你预测的依据是______。
17.核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。我国某核潜艇H最大潜深350m,完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t。潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮。已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m3,江水密度ρ江为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是______;
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会______,将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是______(选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”);
(3)该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明______;核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为______N。
18.三亚南海附近海底有一艘因台风失事的渔船。打捞人员在沉船正上方先用声呐探测沉船,测得声波从发出至接收到反射波的时间是0.2s,从而测定沉船位置。在海洋打捞技术中人们常用浮筒打捞沉船(如甲图所示)。将灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。在本次打捞中使用的浮筒是质量为4.5×103kg、体积约为30m3的钢制空心圆柱体(如乙图所示)。已知海水的密度约为ρ=1.0×103kg/m3,海水中的声速为1500m/s,g取10N/kg。求:
(1)沉船位于海底多少米处
(2)沉船在海底受到海水的压强是多大
(3)技术人员经过测算,打捞起该渔船大约需2×106N的力,若用该规格浮筒进行打捞,至少需要几个浮筒
(4)浮筒打捞沉船技术利用到了什么物理原理或知识
19.亲爱的同学,请你用学过的物理知识解答下列问题:
(1)取一个瓶子,装上适量带色的水,取一根两端开口、有刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,密闭瓶口.从管子上端吹入少量气体,水将沿玻璃管上升到瓶口以上,如图甲所示,这是由于瓶内气体压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强;拿着这个瓶子从楼底到楼顶(不用手直接拿瓶子),玻璃管内水柱高度将______(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(2)在学习了密度计的知识后,小明同学自制了一支密度计,通过实验比较自制密度计与实验室用密度计的异同。他将两支密度计A、B分别放入甲、乙两种液体中,观察到密度计静止后的现象如图(a)、(b)、(c)和(d)所示。(两支密度计的重力相同)
①观察比较图(a)、(b)可以判断:液体______密度大(选填“甲”或“乙”)。
②观察比较图(c)、(d)可知,自制密度计______判断出液体甲、乙密度的大小关系(选填“能”或“不能”),且对比密度计A、B可知,它们的刻度线都是______的(选填“均匀”或“不均匀”)。
(3)如图所示,A处于静止状态,B在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出A物体所受的摩擦力f和支持力FN的示意图______(力的作用点图中已标出)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由题意可知,轮船和潜水艇的排水量相等,根据阿基米德原理可知,轮船和潜水艇受到的浮力也相等,故AB错误;
CD.由F浮=ρ液gV排可知,,由题意可知,两者所受的浮力相等,轮船所处海水的密度小于潜水艇所处液体的密度,因此轮船排开海水的体积大于潜水艇排开海水的体积,故C错误,D正确。
故选D。
2.C
【解析】
【详解】
A.由图乙可知,没加入液体时,M对容器底部的压力为12N,重力等于压力为12N,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,所以M的密度是
故A错误;
B.由图乙可知,当注入液体的深度为5cm时,M受到的浮力等于排开水的重力为
F浮=G-F=12N-7N=5N
根据F浮=ρ液gV排,可得液体的密度为
故B错误;
C.已知,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,当h=10cm时,刚好浸没,浮力为
M对容器底部的压力是
F压=G-F浮1=12N-10N=2N
故C正确;
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是
故D错误。
故选C。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力
故B错误,符合题意;
C.A的体积
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D. ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.一斤(500g)鸡蛋可称8~10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故两个普通鸡蛋的重力约
故A不符合实际;
B.中学生的质量约50kg,受到的重力为
故B不符合实际;
C.中学生每只鞋的底面积大约为,即,故双脚面积;中学生的质量大约为50kg,压力
压强
接近,故C符合实际;
D.漂浮的物体受到的浮力等于重力。中学生的重力约500N,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力在500N左右,故D不符合实际。
故选C。
5.A
【解析】
【分析】
【详解】
球在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力等于重力,两球的重力相等,所以两球浮力相等,即
F甲=F乙
在甲中漂浮,则
ρ甲>ρ球
在乙中悬浮,则
ρ乙=ρ球
所以
ρ甲>ρ乙
两个容器中液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知
p甲>p乙
故选A。
6.D
【解析】
【详解】
由图知甲容器中小球沉底,乙容器中小球悬浮,所以
根据知
故A错误;
B.两容器中液面相平,由A知,所以根据可知,容器底受到液体的压强关系为,故B错误;
C.由于两球都处于完全浸没状态,排开液体的体积相同;由于液面相平,液体和球的总体积相同,所以甲、乙中盐水的体积相同,且,由
可知,甲容器内总重力较小,甲、乙两容器相同,所以甲容器对桌面的压力较小,故C错误;
D.由于,当将乙容器中的食盐水及小球倒入甲容器中,充分混合后,混合后盐水的密度均小于小球的密度,所以两球均沉底,故D正确。
故选D。
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出,A 在甲液体中悬浮,B在乙液体中漂浮,C 在丙液体中漂浮,ABC排开液体的体积
A、B、C三个长方体的质量和体积都相同,因此ABC 的重力、密度都相等。A、B、C受到的浮力大小
由阿基米德原理得,甲乙丙三种液体的密度
甲乙丙液体的深度相同,由 得,液体对容器底的压强
物体在液体中受到的浮力等于物体上下表面受到的压力差。A下表面受到的压力等于浮力加上上表面受到的压力,BC下表面受到的压力等于浮力,所以物体下表面受到液体的压力
甲乙丙中液体的体积与物体排开液体的体积之和相等,因此甲乙丙液体的体积
由得,甲乙丙液体的质量
所以甲乙丙液体的重力
甲、乙、丙是三个完全相同的容器,容器放在水平面上,容器对桌面的压力等于液体、物体、容器的总重力,因此容器对桌面的压力
故B 符合题意。ACD不符合题意。
故选B。
8.D
【解析】
【详解】
A.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,F浮甲=G,F浮乙=G,因为同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,故F浮甲=F浮乙,故A错误;
B.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在F浮一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知V排甲>V排乙,所以ρ甲<ρ乙,故B错误;
C.因为p=ρgh,两液体深度相同,所以两液体对容器底部的压强:p甲<p乙,故C错误;
D.底面积相同,根据F=pS可知,两液体对容器底部的压力关系为F甲<F乙,故D正确。
故选D。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲图中木块浸没在水中,浮力F浮甲=ρ水gV,乙图中木块漂浮,且有四分之一的体积露出水面,浮力
F浮乙=ρ水g(1-)V=ρ水gV
则木块受到水的浮力之比
F浮甲∶F浮乙=ρ水gV∶ρ水gV=4∶3
故A不符合题意;
B.容器、水、物体的重力不变,则整个装置的总重力不变,对水平面的压力不变,即容器底对水平面的压力之比1∶1,故B符合题意;
C.将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一的体积露出水面,所以
F浮=G
ρ水g(1-)V=ρ水gV =ρ物gV
得到
故C不符合题意;
D.当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,此时物体排开的水的体积变小,液面的高度会下降,由于不知道水和木块体积的具体关系,所以无法判定物体漂浮时与浸没时液面的高度的比值,所以无法判定比值的大小,故D不符合题意。
故选B。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为鸭子漂浮,所以
即鸭子受到的浮力等于鸭子的重力,大鸭子的重力大,所以大鸭子受到的浮力大,故A错误;
B.由图可知,两只鸭子排开水的体积不同,由可知,c中鸭子排开水的质量大,故B错误;
C.因为鸭子漂浮,所以
即放入鸭子后排出水的重力等于鸭子的重力,又因为三个玻璃缸的总重相同,所以三个玻璃缸对桌面的压力一样大,故C错误;
D.由于甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,h相同,所以根据可知,水对容器底部的压强相等;故D正确。
故选D。
11.
【解析】
【分析】
【详解】
[1]放入木块前水对容器底的压强为
放入木块前水对容器底的压强为。
[2] 水的质量为
则水的高度为
此时木块对容器底的压力刚好为零,浮力等于木块的重力,等于排开水的重力,故木块所受的重力为
故木块所受的重力为。
12. 上浮 2 2×10-4
【解析】
【详解】
[1][2][3]用手将一重为2N的物体全部压入水中,物体排开的水重3N,即物体受到的浮力为3N,放手后,浮力大于重力,物体上浮;当物体漂在水面上时,此时的状态为漂浮,物体所受浮力等于自身的重力,故待物体静止时所受浮力为2N。由阿基米德原理可知,漂浮时,排开液体的体积为
13. 106 不变
【解析】
【详解】
[1]排水量是指轮船满载时排开水的质量,则满载时轮船受到的浮力
F浮=G排=m排g=100×103kg×10N/kg=106N
[2]轮船从大海驶入内河的过程,一直处于漂浮状态,所以受到的浮力等于船的重力,而船的重力不变,则浮力的大小不变。
14. 用了一半油墨的旧 竖直 相等 D
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用将所选用了一半油墨的旧笔芯放入水中,这样的旧笔芯重心低,稳度大,它能竖直漂浮在水中。
[3]笔芯漂浮在水中和酒精中时都漂浮,受到的浮力都等于笔芯自身的重力,故该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小相等。
[4]笔芯漂浮在水中标出水面的位置A,将笔芯放人酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,水的密度=1.0g/cm3,酒精的密度=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为=0.9g/cm3的液体中时,设笔的质量为m,重力为G,笔头的体积为V0,笔管的横截面积为S,根据
化简
可知密度与笔管所在的深度成反比,当密度由0.8g/cm3变成0.9 g/cm3,和由0.9g/cm3变成1 g/cm3相比变化量相同时,深度的变化量
故如图应取D点。
15. > =
【解析】
【详解】
[1]两小球完全相同,在甲中漂浮,在乙中悬浮,浮力都等于小球的重力,所以,所受浮力相等,即
[2]由图可知,小球在甲中排开水的体积比乙中的小,且
故由得:甲液体的密度大于乙液体的密度,由于液面高度相同,根据得
16. 低密度 自身重力 3000 深海勇士注满后下潜的速度约为每分钟50m左右
【解析】
【详解】
(1)[1]由材料可知,固体浮力材料的结构特点是:低密度、高强度。
(2)[2]深海勇士是通过压载水箱和部分压载来实现在海中的无动力下潜和上浮的。它开始是浮在水面上的,通过对内部的压载水箱注水,使得其自身重量增加从而开始下潜。当深海勇士接近指定的作业深度时,它就会抛弃携带的下潜压载,从而悬浮在水中。完成作业后,它抛弃上浮压载,实现无动力上浮。据此可知,深海勇士的无动力下潜和上浮过程是通过改变自身重力实现的。
(3)[3][4]由材料可知,深海勇士注满后下潜的速度约为每分钟50m左右,深海勇士无动力下潜60分钟时,它距离海平面的深度大约为
s=vt=50m/min×60min=3000m
17. D 下沉 从水舱中向外排水 力的作用是相互的 1.92×106
【解析】
【详解】
(1)[1]A.核潜艇在水下需要承担较大的压强,所以潜水艇的外壳用硬度大的特种钢材制成的,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力达到浮沉的,故B错误;
C.核潜艇悬浮和漂浮时排开水的体积不相同,根据知所受的浮力不相等,故C错误;
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,液体的密度减小,根据知所受的浮力变小,故D正确;
故选D。
(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,海水跃层是上层密度大、下层密度小,因此由可知,会造成潜艇受到的浮力减小,浮力小于重力,所以潜水艇会突然下沉。
[3]因为潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的,所以此时将潜艇水舱向外排水,使潜艇受到的重力小于浮力,实现上浮。
(3)[4]该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方,由于物体间力的作用是相互的,海水对螺旋桨施加一个向前的力,核潜艇就前进了。
[5]由图乙可知,当风速的平方为100m2/s2时,核潜艇受到的阻力f=3×106N,
当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为
18.(1)150m;(2)1.5×106Pa;(3)8;(4)潜水艇原理或减小物体重力使物体受到的浮力大于重力,让物体上浮
【解析】
【详解】
(1) 声波从发出至接收到反射波的时间是0.2s,则沉船所处的深度
h=vt=1500m/s××0.2s=150m
沉船位于海底150米处。
(2) 沉船在海底受到海水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa
沉船在海底受到海水的压强是1.5×106Pa。
(3)一个浮筒所受的重力
G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
一个浮筒所受的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N
浮筒受到向上的压力差
3×105N-4.5×104N=25.5×104N
浮筒的个数
n= ≈7.8
浮筒的个数至少为8个。
(4)由题知,将灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起, 故浮筒打捞沉船技术利用了潜水艇原理或利用减小物体重力使物体受到的浮力大于重力,让物体上浮。
答:(1)沉船位于海底150米处;
(2)沉船在海底受到海水的压强是1.5×106Pa;
(3)技术人员经过测算,打捞起该渔船大约需2×106N的力,若用该规格浮筒进行打捞,至少需要8个浮筒;
(4)浮筒打捞沉船技术利用到了潜水艇原理或利用减小物体重力使物体受到的浮力大于重力,让物体上浮。
19. 大于 升高 甲 能 不均匀
【解析】
【详解】
(1)[1]从管子上端向瓶内吹气,使瓶内气压大于外界的大气压,瓶内的水在瓶内气压的作用下,在管内上升。
[2]拿着瓶子从楼底到楼顶时,瓶上的大气压随高度增加而减小,瓶内气压大于瓶外大气压,瓶内的水被进一步压入玻璃管中,所以玻璃管中的水柱会升高。
(2)[3]由图可知,密度计在甲乙两种液体中均处于漂浮状态,受到的浮力相等,都等于密度计自身的重力,根据阿基米德原理可知,密度计排开甲液体的体积较小,则甲液体的密度较大。
[4]自制密度计B在不同液体中均可像密度计A一样漂浮于液面,所以,利用它可以判断出甲、乙液体的密度关系。
[5]从A、B两种密度计的结构来看,它们都是下端密度较大,上端密度较小,密度分布不均匀,则他们排开液体的体积与他们浸入液体的深度不成正比,所以,他们上面的刻度都是不均匀的。
(3)[6]A受到的支持力竖直向上;当B向右运动时,以B为参照物,A相对于B向左运动,所以B对A的摩擦力方向为水平向右。所以,A受支持力和摩擦力的示意图如图所示。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页