第三节 浮与沉
1．[2024·临沂]2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞．如图所示，正在匀速升空的原型机( )
第1题图
A．机身由密度较大的材料制成
B．所受空气的浮力等于自身重力
C．机翼下方的空气流速比上方的小
D．机舱外的大气压强越来越大
2．[2022·浙江]学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图所示)．若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是( )
第2题图
A．冷水、热水中都下沉
B．冷水中下沉，热水中上升
C．冷水、热水中都上升
D．冷水中上升，热水中下沉
3．[淄博中考]课外实践活动中，小雨用橡皮泥造“船”并放入水中，往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量，如图所示．在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底)( )
第3题图
A．小船受的浮力不变
B．小船排开水的质量变大
C．小船浸在水中的体积变小
D．小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
4．[2024·内江]“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时，受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水＞ρ水，忽略驱逐舰自重的变化)( )
A．浮力变大 B．浮力不变
C．吃水深度变小 D．吃水深度不变
5．[2024·广安]2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习．当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A．飞行的战机以航母为参照物，是静止的
B．航母所受浮力变小，会上浮一些
C．航母所受浮力不变，排开水的体积不变
D．航母两侧水域流速大的位置压强大
6．[2024·自贡]在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是( )
第6题图
A．种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B．漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C．下沉的种子密度比盐水的密度大
D．沉底的种子只受到重力和支持力
7．[2024·达州]如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水)，弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示．然后将体积为2 000 cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮．细线的重力和体积忽略不计，ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg，下列说法正确的是( )
第7题图
A．A浸没在水中所受浮力为10 N
B．A的底面积为50 cm2
C．B的重力为20 N
D．B的密度为0.75×103 kg/m3
8．[2024·潍坊期末](多选)如图所示，把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同液体中，下列判断正确的是( )
第8题图
A．甲液体的密度比乙液体的密度大
B．在标记刻度时，B位置的示数应比A大
C．密度计在甲液体中受到的浮力大
D．密度计在两液体中受到的浮力相等
9．[2024·连云港二模](多选)取甲、乙、丙三个相同的烧杯盛有不同浓度的盐水，将鸡蛋先后放入其中，同一个鸡蛋在三杯液体中呈现出如图所示的状态，放入鸡蛋后液面相平，则下列物理量间的关系不正确的是( )
第9题图
A．杯中液体的密度ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙
C．杯对水平面的压力F甲＜F乙＝F丙
D．杯子底受到液体压强p甲＜p乙＜p丙
10．[2024·栖霞期末](多选)如图所示，某同学把一个密度为ρ1的马铃薯(密度均匀)放入盛有密度为ρ2的浓盐水的容器中，马铃薯处于漂浮状态，现将马铃薯盐水面以上的部分切去后，将剩余部分再次放入容器中，不计盐水的损失．下列四个判断正确的是( )
第10题图
A．ρ1＜ρ2
B．马铃薯将漂浮在盐水中
C．盐水的液面将下降
D．马铃薯受到的浮力大小不变
11．[2023·成都]如图甲所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其内部有两个气囊，主气囊内充满氦气(密度小于空气)，副气囊内充有空气．当驻空的浮空艇要上浮时，排出副气囊内的部分空气，使浮空艇受到的重力 浮力，实现上浮．如图乙所示是国产大飞机C919，飞机在空中飞行时，机翼上表面的空气流速大，压强 ，机翼的上下表面形成压力差，使飞机获得升力．
第11题图
12．[2024·淄博期末]潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的；轮船是采用 的办法增大了可以利用的浮力；世界上最大的矿砂船的排水量为40万吨，它在海水中满载航行时，船及所装货物的总重为 N.
13．[2024·天桥区期末]如图所示，小芳用手将重1.5 N、体积为1.6 dm3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，松手后苹果将 (填“上浮”“悬浮”或“下沉”)，最后静止时，苹果受到的浮力大小为 N.
(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
第13题图
14．[2022·陕西]在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动．在地面课堂的同学们也做同样的实验：用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示．乒乓球露出水面前，浮力 重力且浮力大小 ．
第14题图
15．[2024·苏州期末]请画出鸡蛋在水中下沉时所受重力和浮力的示意图(O点为鸡蛋重心)．
第15题图
16．[2024·烟台期中]阅读短文，回答问题．
潜艇“掉深”
海水中有时会存在“跃层”，它是由于大海中的海水在各种因素的作用下出现分层，海水密度在垂直方向上出现突变形成的“海中断崖”．如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，则形成负密度梯度跃层，当潜艇在水下航行中突遭这样的“海中断崖”，就会急剧掉向海底，称为“掉深”．大多数常规潜艇的有效潜深为300 m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事．
中国依靠自己的力量，已经拥有一支核潜艇部队，能够有效地巩固海防，捍卫国家主权、领土完整．目前世界上遇“掉深”唯一生还的是中国372核潜艇．在危机时刻，艇长瞬间发出命令：向所有水舵供气！不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水舵开始供气；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，潜艇“掉深”的速度有所减缓，但“掉深”依然继续；3分钟后，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升．终于，372潜艇化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹．
(1)潜艇“掉深”是遇到了“海水跃层”，此时海水密度突然变 ，所受的浮力突然变 ，失去平衡而无法控制导致急速下沉．(均填“大”或“小”)
(2)潜艇在海水中潜行的过程中，通过什么方法实现上浮和下潜？ ．
中国372核潜艇艇长命令向所有水舱供气的目的是什么？ ．
(3)实施高压供气、关闭各种阀门后，潜艇“掉深”的速度有所减缓，但不会立即停止，这是什么原因？ ．
请试着判断潜艇在“掉深”速度有所减缓过程中，所受浮力与重力的大小关系： .第三节 浮与沉
1．[2024·临沂]2024年1月29日，世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞．如图所示，正在匀速升空的原型机( C )
第1题图
A．机身由密度较大的材料制成
B．所受空气的浮力等于自身重力
C．机翼下方的空气流速比上方的小
D．机舱外的大气压强越来越大
2．[2022·浙江]学习了物体的浮沉条件后，小舟做了如下实验：在两个薄气球中加满温水，扎紧后剪去多余部分，分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图所示)．若不计气球自重，放手后两气球的运动情况是( D )
第2题图
A．冷水、热水中都下沉
B．冷水中下沉，热水中上升
C．冷水、热水中都上升
D．冷水中上升，热水中下沉
3．[淄博中考]课外实践活动中，小雨用橡皮泥造“船”并放入水中，往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量，如图所示．在逐渐装入豆粒的过程中(船未沉底)( B )
第3题图
A．小船受的浮力不变
B．小船排开水的质量变大
C．小船浸在水中的体积变小
D．小船受的浮力大于它和豆粒的总重力
4．[2024·内江]“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时，受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水＞ρ水，忽略驱逐舰自重的变化)( B )
A．浮力变大 B．浮力不变
C．吃水深度变小 D．吃水深度不变
5．[2024·广安]2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习．当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( B )
A．飞行的战机以航母为参照物，是静止的
B．航母所受浮力变小，会上浮一些
C．航母所受浮力不变，排开水的体积不变
D．航母两侧水域流速大的位置压强大
6．[2024·自贡]在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，下列说法正确的是( C )
第6题图
A．种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B．漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C．下沉的种子密度比盐水的密度大
D．沉底的种子只受到重力和支持力
7．[2024·达州]如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水)，弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示．然后将体积为2 000 cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮．细线的重力和体积忽略不计，ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg，下列说法正确的是( D )
第7题图
A．A浸没在水中所受浮力为10 N
B．A的底面积为50 cm2
C．B的重力为20 N
D．B的密度为0.75×103 kg/m3
解析：A.由图乙可知，当h处于0～10 cm时，弹簧测力计的示数不变，说明圆柱体A未露出水面，此时弹簧测力计的示数F示＝5 N，当h处于20 cm以上时，弹簧测力计的示数不变，说明圆柱体A已完全露出水面，此时弹簧测力计的示数F示′＝10 N，则圆柱体A受到的重力G＝F示′＝10 N，圆柱体A浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F示＝10 N－5 N＝5 N，故A错误；B.由F浮＝ρ水gV排可得，圆柱体A的体积VA＝V排＝＝＝5×10－4 m3，若圆柱体A拉离水面时容器中的水面高度不变，则圆柱体A的底面积SA＝＝＝5×10－3 m2＝50 cm2，实际圆柱体A拉出水面时，容器中的水面在下降，物体A从刚露出水面到离开水面时移动的距离与圆柱体A的高度不相等，故B错误；C.将体积为2 000 cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，放入水中，A、B刚好悬浮，则A、B的总重力G总＝F浮′＝ρ水gV排＝ρ水g(VA＋VB)＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(5×10－4 m3＋2×10－3 m3)＝25 N，则B的重力GB＝G总－GA＝25 N－10 N＝15 N，故C错误；D.B的密度ρB＝＝＝＝0.75×103 kg/m3，故D正确．故选D.
8．[2024·潍坊期末](多选)如图所示，把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同液体中，下列判断正确的是( BD )
第8题图
A．甲液体的密度比乙液体的密度大
B．在标记刻度时，B位置的示数应比A大
C．密度计在甲液体中受到的浮力大
D．密度计在两液体中受到的浮力相等
9．[2024·连云港二模](多选)取甲、乙、丙三个相同的烧杯盛有不同浓度的盐水，将鸡蛋先后放入其中，同一个鸡蛋在三杯液体中呈现出如图所示的状态，放入鸡蛋后液面相平，则下列物理量间的关系不正确的是( ABC )
第9题图
A．杯中液体的密度ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙
C．杯对水平面的压力F甲＜F乙＝F丙
D．杯子底受到液体压强p甲＜p乙＜p丙
10．[2024·栖霞期末](多选)如图所示，某同学把一个密度为ρ1的马铃薯(密度均匀)放入盛有密度为ρ2的浓盐水的容器中，马铃薯处于漂浮状态，现将马铃薯盐水面以上的部分切去后，将剩余部分再次放入容器中，不计盐水的损失．下列四个判断正确的是( ABC )
第10题图
A．ρ1＜ρ2
B．马铃薯将漂浮在盐水中
C．盐水的液面将下降
D．马铃薯受到的浮力大小不变
11．[2023·成都]如图甲所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其内部有两个气囊，主气囊内充满氦气(密度小于空气)，副气囊内充有空气．当驻空的浮空艇要上浮时，排出副气囊内的部分空气，使浮空艇受到的重力小于浮力，实现上浮．如图乙所示是国产大飞机C919，飞机在空中飞行时，机翼上表面的空气流速大，压强小，机翼的上下表面形成压力差，使飞机获得升力．
第11题图
12．[2024·淄博期末]潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的；轮船是采用空心的办法增大了可以利用的浮力；世界上最大的矿砂船的排水量为40万吨，它在海水中满载航行时，船及所装货物的总重为4×109N.
13．[2024·天桥区期末]如图所示，小芳用手将重1.5 N、体积为1.6 dm3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，松手后苹果将上浮(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)，最后静止时，苹果受到的浮力大小为1.5N.
(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
第13题图
14．[2022·陕西]在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和浮力的原因而悬停不动．在地面课堂的同学们也做同样的实验：用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示．乒乓球露出水面前，浮力大于重力且浮力大小不变．
第14题图
15．[2024·苏州期末]请画出鸡蛋在水中下沉时所受重力和浮力的示意图(O点为鸡蛋重心)．
第15题图
答案：如图所示：
第15题图
16．[2024·烟台期中]阅读短文，回答问题．
潜艇“掉深”
海水中有时会存在“跃层”，它是由于大海中的海水在各种因素的作用下出现分层，海水密度在垂直方向上出现突变形成的“海中断崖”．如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，则形成负密度梯度跃层，当潜艇在水下航行中突遭这样的“海中断崖”，就会急剧掉向海底，称为“掉深”．大多数常规潜艇的有效潜深为300 m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事．
中国依靠自己的力量，已经拥有一支核潜艇部队，能够有效地巩固海防，捍卫国家主权、领土完整．目前世界上遇“掉深”唯一生还的是中国372核潜艇．在危机时刻，艇长瞬间发出命令：向所有水舵供气！不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水舵开始供气；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，潜艇“掉深”的速度有所减缓，但“掉深”依然继续；3分钟后，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升．终于，372潜艇化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹．
(1)潜艇“掉深”是遇到了“海水跃层”，此时海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，失去平衡而无法控制导致急速下沉．(均填“大”或“小”)
(2)潜艇在海水中潜行的过程中，通过什么方法实现上浮和下潜？改变自身的重力．
中国372核潜艇艇长命令向所有水舱供气的目的是什么？向所有水舱供气的目的是将水舱中水排出，减小潜艇的重力，此时潜艇受到的浮力不变，使浮力大于重力，减小潜艇下降的速度．
(3)实施高压供气、关闭各种阀门后，潜艇“掉深”的速度有所减缓，但不会立即停止，这是什么原因？潜艇不会立即停止的原因是具有向下运动的惯性，会保持向下的运动状态．
请试着判断潜艇在“掉深”速度有所减缓过程中，所受浮力与重力的大小关系：浮力大于重力；原因是“掉深”速度有所减缓过程中，合力方向应竖直向上，此时核潜艇所受的浮力大于重力.
