10.5 《跨学科实践；潜艇》 筑基提能同步分层练习设计（提升版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·丹东期末）潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇的艇身装有水舱，可以通过改变水舱内气压的方式进行充放水，从而改变自身重力实现上浮下潜。下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇上浮时，要向水舱充水
B．潜水艇下潜时受到的浮力大于重力
C．潜水艇受到的浮力等于重力时，可以悬浮在水中
D．潜水艇漂浮在水面上时，浮力小于重力
2．（2024八下·罗湖期末）如图所示为某新型潜水服，它的工作原理相当于一艘微型潜水艇，当潜水员身着该潜水服执行任务时，下列说法正确的是（ ）
A．通过改变所受浮力实现上浮和下沉
B．在水中上浮时，浮力增大
C．上浮露出水面的过程中，所受浮力变小
D．在水中匀速下沉时，浮力大于重力
3．（2024八下·五华期末）如图所示的浮力的应用中，说法正确的是 （ ）
A．图甲：潜水艇在下潜的过程中受到的浮力变小
B．图乙：舰艇漂浮在水面上，它的排水量大于它自身的质量
C．图丙：孔明灯上升时，没有受到浮力作用
D．图丁：热气球升空时是通过减小球内气体密度来实现的
4．（2024八下·佛山期中）三峡升船机是世界上最大的升船机．船只驶入装有水的承船厢后，在拉力F作用下竖直升降．如图所示，重量不同的船舶（G1＞G2＞G3）驶入承船厢，通过排放水使厢内水深h保持不变，则三种情况下，匀速提升所需的拉力
A．F1最大 B．F 2最大
C．F3最大 D．F 1、F 2、F 3一样大
5．（2024八下·潜江月考）探究小组在课后服务时间制作了一个潜水艇模型，利用注射器向大试管中注气和抽气，就可以调整大试管在水中的状态。调节大试管刚好在水中悬浮，如图所示。忽略软胶管在水中的体积变化和对大试管的作用力，则（ ）
A．悬浮时，大试管排开水的重力大于所受浮力
B．将注射器的活塞往里推，大试管将会上浮
C．将注射器的活塞往外拉，大试管排开水的重力将会增大
D．处于悬浮状态时，向水中加盐，大试管会下沉
6．（2017八下·永新期末）半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶．如图甲所示，半潜船把装货甲板潜入水中，使货物能够拖拽到装货甲板上方．然后排出半潜船中的压载水，使船身和货物一起浮出水面，将货物运走．如图乙所示半潜船正在运送故障舰艇，下列说法中正确的是（ ）
A．半潜船是由密度比水小的实心材料制成的
B．建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱
C．装货前甲板处于下潜状态时比装载舰艇后浮出水面时受到的浮力大
D．图乙中半潜船与舰艇的总质量一定大于甲图中半潜船的总质量
二、多选题
7．（广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷）“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的（ ）
A．压强减小，浮力不变 B．压强减小，浮力增大
C．压强减小，浮力减小 D．压强增大，浮力不变
8．（2023八下·泗洪期末）物理实践活动中，小明自制了一个体积为50cm3的潜艇模型，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．潜艇模型悬浮在水中时受到的浮力为5N
B．潜艇模型是通过改变所受的浮力实现浮沉的
C．将注射器向左推，图中悬浮的潜艇模型上浮
D．潜艇模型在水面下下潜的过程中受到的浮力增大
9．（2021八下·重庆期末）如图所示，水面下两艘完全相同的潜艇，一艘正在上浮，另一艘正在下潜，下列说法正确的是（ ）
A．正在下潜的是甲艇
B．潜艇下潜时，所受的浮力不断增大
C．两艘潜艇所受的重力相同
D．两艘潜艇所受的浮力相同
10．据报道，2014年9月7日至14日，中国海军039型潜艇长城329号访问了斯里兰卡科伦坡，这是中国海军首次派遣潜艇出国访问．若核潜艇完全潜入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的压强是P1，排除一部分水后，核潜艇缓慢上升，在未露出水面前，受到的浮力是F2，上表面受到的压强是p2，则（ ）
A．F1＜F2 p1=p2 B．F1=F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＜p2 D．F1=F2 p1=p2
三、实验填空题
11．（2024八下·槐荫期中）潜艇在复杂的海洋环境中面临着各种各样的风险，“海水断崖”就是其中一种。海水断崖是指海中某些区域出现海水密度跃层现象（海水密度发生突然变化）。当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，很容易急剧下掉至安全潜深以下，会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。二战以来在各国潜艇遭遇的数次海水断崖事件中，唯有我国372号潜艇成功自救过。如果潜行中的潜艇遇到“海水断崖”急剧下掉时，所受浮力 ，若你是艇长会采取改变潜艇所受 （选填“浮力”“重力”或“浮力和重力”）的措施使潜艇上浮。
12．（2023八下·建设期末）阅读以下材料，回答后面的问题
中国核潜艇部队，是中国完全依靠自己的力量，建设的一支能够有效地巩固海防，捍卫国家主权、领土完整与统一的现代化部队，核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇，为当前军事理念中军事核能“三位一体”中海基核力量的主要实现形式，在1996年3月的台海危机中，中国海军的核潜艇作为国家威慑力量的象征，充分发挥了其应有的作用目前世界上绝大多数潜射导弹都是冷发射的，即先用高压空气将导弹弹出水面后导弹再点火发射，要经历水中出筒弹道、水中航行弹道及出水弹道三个重要阶段，才能进入大气环境中飞行，导弹发射后，为了稳定潜艇姿态，还要通过补水舱对潜艇进行调整。
（1）当核潜艇在海面上航行时，核潜艇受到的浮力和重力的大小关系是F浮 G（选填“>”、“<”或“=”）。
（2）导弹被高压空气弹出时，潜艇本身产生剧烈的震动，这是因为 。
（3）导弹发出后，潜艇受到的浮力大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）为了平衡潜艇姿态，应该通过调控系统对澘艇进行补水。
13．（2024八下·天河期末）潜艇进入海水密度突变的区域，会遭遇“海中断崖”的险情．潜艇在a位置静止如图甲，水舱阀门关闭，水平航行到b位置时突然下沉，则a、b两处海水的密度相比 （选填“”“”“”）．用如图乙装置模拟潜艇此后竖直方向的运动过程，在d处利用空气排出水，应向 （选填“左”“右”）移动注射器的活塞；在e处水瓶仍然下沉是由于 （选填“合力向下”“惯性”）；f处水瓶排开水受的重力 f处水瓶受的总重力，（选填“大于”“小于”“等于”）水瓶在b、h处所受浮力分别为、，则 （选填“”“”“”）．
甲 乙
四、解答与计算题
14．（2025八下·红花岗期中）在船舶设计与航行中，序力原理的应用至关重要，如图甲所示，货轮承载万吨货物却仍能漂浮，潜艇能在水下自由浮沉，它们对浮力进行了巧妙运用。如图乙所示，自制小船的航行效率，与船体设计、材料选择和动力装置密切相关。请简要回答：
（1）请根据货轮、潜艇的设计特点，分析它们如何利用浮力。
（2）如何改进自制小船的航行效率
15．（2023八下·阳信期末） 潜水艇能潜入水下进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇，大多数常规潜艇的有效潜深为。如图所示为潜水艇截面示意图，其艇身装有水舱，通过向水舱充水或是用压缩空气将水舱内的水排出，实现潜艇下沉和上浮。而海底情况非常复杂，如海水跃变层，即海水出现突变导致海水上层密度大、下层密度小的状态。潜艇在水下航行时遭遇海水跃变层，会急剧掉向海底，称为“掉深”，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。
中国海军372潜艇在一次战备巡逻中，遇上“掉深”的紧急情况，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报向所有水舱供气”。不到秒钟应急供气阀门打开向所有水舱开始供气，一段时间之后“掉深”终于停止，潜艇开始缓慢上升。372潜艇化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。取，取
（1）潜艇遇到“掉深”时，潜艇所受的浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至深度时受到海水的压强为多少？
（3）若某潜艇的质量为，体积为，要使它从海面潜入海水中，至少要向水舱充入多少立方米的海水？
（4）请分析为化解危险向所有水舱供气后，潜艇能够缓慢上升的原因。
16．（2018八下·丰县期末）阅读短文，回答文后的问题
鱼雷
鱼雷是一种水中兵器，发射后可以在水中航行，遇到敌方水面舰艇和潜艇，只要一接触就会爆炸．鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形．鱼雷受到的重力和浮力对鱼雷航行方向影响很大，恰当地选择鱼雷的质量和体积，可以调整重力和浮力的关系．对于水面舰艇，鱼雷主要攻击舰艇的水下部分，以撕开军舰装甲，导致海水大量涌入的方式来使舰体下沉．鱼雷即使没有击中舰身，在舰艇下方爆炸，产生大量气泡，扩散的泡沫又“稀释”了水的浮力使舰体下沉．
（1）鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形，主要是减小航行时水对鱼雷的 ．
（2）在水下沿水平方向发射的鱼雷，若受到的重力小于浮力，它的运动轨迹可能是（ ）
A． B．
C． D．
（3）鱼雷根据装弹药量的不同分为轻型鱼雷和重型鱼雷，两种鱼雷参数基本相同的是（ ）
A．质量 B．体积 C．密度 D．推进力
（4）鱼雷击中舰艇和在舰艇下方爆炸都能使舰艇下沉，这两种情况舰艇下沉的具体原因有什么不同？ ．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．潜水艇上浮时，浮力不变时，需要减小自身的重力，可以向水舱外排水来减小重力，使重力小于浮力，从而实现上浮。故A错误；
B．在下潜时，潜水艇排开水的体积不变，浮力保持不变，增大自身重力，使受到的浮力并小于重力，故B错误；
C．当潜水艇受到的浮力等于重力时，根据物体浮沉条件，潜水艇将处于悬浮状态，可以悬浮在水中。故C正确；
D．潜水艇漂浮在水面上时，处于平衡状态，根据二力平衡条件，浮力等于重力。故D错误。
故选C。
【分析】潜艇浸没时，排开水的体积不变，浮力不变，悬浮和漂浮时，浮力等于物体的总重力。
2．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】AB、潜水服浸没时，受到水的浮力和重力的作用，
因潜水服的体积不变，排开水的体积不变，
所以，由F浮=ρgV排可知，潜水服受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水服，将海水排出，潜水服自重G减小，当F浮＞G时，潜水服上浮；
让海水进入潜水服内，潜水服自重G增大，当F浮＜G时，潜水服下沉；
当F浮=G时，潜水服悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜水服能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的，故AB错误；
C、潜水服浮出水面的过程中，排开液体的体积变小，由公式F浮=ρgV排可知，所受的浮力变小，故C正确；
D、潜水员身着该潜水服做匀速直线运动时，受力平衡，浮力等于重力，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）潜水服浸没在水中，潜水服的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水服受到的重力，然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的；
（2）首先判断出潜水服在下沉和浮出水面的过程中，排开液体体积的变化，再利用阿基米德原理F浮=ρgV排判断出浮力的变化；
（3）物体做匀速直线运动时，受力平衡。
3．【答案】D
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲：潜水艇在下潜的过程中，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故A错误；
B.图乙：舰艇漂浮在水面上，浮力等于重力，则它的排水量等于它自身的质量，故B错误；
C.图丙：孔明灯利用空气的浮力升空的，上升时受到浮力作用，故C错误；
D.图丁：热气球升空时，浮力大于重力，因而是通过减小球内气体密度减小自身重力来实现升空的故D正确。
故选：D。
【分析】(1)根据阿基米德原理，受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关；
(2)物体中漂浮时，浮力大小都等于物体重力大小；
(3)孔明灯与热气球利用空气浮力升空的，浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力，当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时，物体上浮。
4．【答案】D
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解：根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力，厢内水深h保持不变，重量不同的船舶（G1＞G2＞G3）驶入承船厢，重的船舶排出的水也多，且排出水的重力与船舶的重力相等，所以三种情况下，厢，水、船的总重相同，匀速提升，拉力等于总重力大小，则三种情况下，匀速提升所需的拉力F1、F2、F3一样大。
故选：D。【分析】 升船机漂浮，根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力，厢内水深h保持不变，厢，水、船的总重相同，匀速提升，拉力等于总重力大小。
5．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．悬浮时，排开水的重力等于所受浮力，故A不符合题意；
B．将注射器的活塞往里推，大试管内气压增大，排出一部分水，重力小于浮力，大试管将会上浮，故B符合题意；
C．注射器此时处于浸没状态，将注射器的活塞往外拉，试管内部进水，重力变大，但是大试管排开水的体积不变，所以排开水的重力不变，故C不符合题意；
D．处于悬浮状态时，向水中加盐，大试管受到的浮力增大，大试管会上浮，故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据浮力公式判识选项
1、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
2、物体浮力：F浮=ρ水gV排，当液体密度上升，物体浮力上升
6．【答案】B,C
【知识点】密度及其特性；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解：
A、半潜船要运输大型舰船、潜艇等超重船舶，制造半潜船的材料必须用强度高的材料，而强度高的材料其密度一般比水大，如合金、钢铁等，故A错误．
B、据题意可知，半潜船搭载超重舰艇时，整体处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故需要的浮力很大；为了增大可利用的浮力，建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱，故B正确．
C、装货前甲板处于下潜状态（下面甲图），装载舰艇后浮出水面（下面乙图），据图可知，甲图中半潜船排开水的体积大，乙图中半潜船排开水的体积小；根据F浮=ρ水gV排可得F浮甲＞F浮乙，即装货前甲板处于下潜状态时比装载舰艇后浮出水面时受到的浮力大，故C正确．
D、甲图中水舱中装有压载水，半潜船的总质量：m甲总=m船+m水；乙图中水舱中的水被全部排出，半潜船与舰艇的总质量：m乙总=m船+m舰艇；由于压载水和舰艇的质量大小关系未知，故不能直接比较总质量；
由C项分析可知，浮力大小关系为：F浮甲＞F浮乙；两图中半潜船均漂浮，据漂浮条件可知，浮力等于总重力，所以G甲总＞G乙总；因m总= ，所以m甲总＞m乙总，故D错误．
故选BC．
【分析】（1）根据半潜船的作用可知，它需用强度高的材料来制造，而强度高的材料其密度一般比水大；（2）半潜船搭载超重舰艇时处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故所需浮力很大；增大空心部分的体积，可以增大可利用的浮力；（3）据图中船排开水的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可；（4）由于两图水舱中水的质量不同，故不能直接比较总质量；已经知道浮力的大小关系，根据漂浮条件可得总重力的关系，进而得到总质量的关系．
7．【答案】A
【知识点】液体压强的计算；浮力的利用
【解析】【解答】解：由题知，潜艇在海水中上升，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，
根据F浮=ρ海水V排g可知，
潜艇受到海水的浮力不变；
根据p=ρgh可知，
潜艇受到海水的压强减小。
故选：A。
【分析】 上浮过程中，在水中的深度越来越小，根据公式P=ρgh可知受到的液体压强的大小变化；
始终没有露出水面，排开水的体积大小不变，根据浮力公式可知受到的浮力的大小变化情况。
8．【答案】C
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．潜艇模型悬浮在水中时，
受到浮力，故A错误；
B．潜水艇浸没在水中时，受浮力不变，通过改变自身的重力实现浮沉，故B错误；
C．将注射器向左推，试管中水被排出，自身重力减小，将上浮，故C正确；
D．下潜过程中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。
故选C。
【分析】(1)潜艇模型悬浮在水中时，根据得出受到的浮力；
(2)潜艇模型是通过改变自身的重力实现浮沉的；
(3)将注射器向左推，试管中的气压增大，水被排出，试管自身的重力减小，图中悬浮的潜艇模型将上浮；
(4)潜艇模型在水面下下潜的过程中，排开水的体积不变，根据即可判断浮力的大小变化。
9．【答案】D
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】AC．潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，甲图潜艇水舱中的水较少，说明甲潜艇的重力较小，故甲图为上浮时的情景，乙图为下潜时的情景，AC不符合题意；
B．根据 知，在没露出水面前，潜艇下潜时排开水的体积不变，所受的浮力不变，B不符合题意；
D．根据阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等，故所受的浮力相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液体密度和排开液体的体积相同时，受到的浮力相等。
10．【答案】B
【知识点】液体压强的特点；浮力的利用
【解析】【解答】解：由题知，潜艇在海水中上升，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，
F浮=ρ海水V排g，
潜艇受到海水的浮力不变，所以F1=F2；
由p=ρgh，可知，
潜艇受到海水的压强减小，所以p1＞p2．
故选B．
【分析】上浮过程中，在水中的深度越来越小，根据公式p=ρgh可知受到的液体压强的大小变化；
始终没有露出水面，排开水的体积大小不变，根据浮力公式可知受到的浮力的大小变化情况．
11．【答案】减小；重力
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】解：（1）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液gV排知，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，其重力大于浮力，会急剧向下掉；
（2）若潜艇遭遇海水断崖后急剧下掉时，可以迅速排除水舱内的水，直至潜艇的总重力小于此时所受海水的浮力，潜艇才会上浮。
故答案为：减小；重力。
【分析】 （1）当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，海水密度突然变小；根据F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化，当重力大于浮力时，会急剧向下掉；
（2）根据浮沉条件分析上浮的方法。
12．【答案】（1）=
（2）力的作用是相互的
（3）不变
【知识点】力作用的相互性；浮力的利用
【解析】【解答】（1）当核潜艇在海面上航行时，核潜艇漂浮在海面上，所以核潜艇受到的浮力和重力的小关系是F浮 =G；
（2）导弹被高压空气弹出时，潜艇要受一个向下的力的作用，所以潜艇本身产生剧烈的震动，这是因为力的作用是相互的；
（3）导弹发出后， 潜艇所受的重力减小，为了平衡潜艇姿态通过调控系统对澘艇进行补水增加潜艇所受的重力，所以潜艇受到的浮力大小将不变。
【分析】（1）由漂浮的特点可以判断浮力等于重力；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）潜水艇是悬浮状态，发射导弹后自重减小，浮力不变。
13．【答案】>；左；惯性；等于；>
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜艇在a位置静止如图甲，水舱阀门关闭，水平航行到b位置时突然下沉，此时的重力不变，浮力减小，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知液体的密度减小，所以ρa>ρb，在d处利用空气排出水，应向左移动注射器的活塞，使装置内气压增大，将水排出。在e处浮力和总重力相等，合力为零，由阿基米德原理可知f处水瓶排开水受的重力等于f处水瓶受的总重力，由于装置具有惯性，在e处水瓶仍然下沉。水瓶在h处漂浮，排开水的体积小于b处排开水的体积，由阿基米德原理可知Fb>Fh。
【分析】浮力减小，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知液体的密度减小，潜艇通过改变自身重力实现上浮下沉。
14．【答案】（1）货轮采用平底、宽大船体设计，增大排水体积以提供足够浮力，支撑大量货物；潜艇通过压力舱调节自身重力控制上浮和下潜，压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇下潜；压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇上浮。
（2）尝试使用不同形状的螺旋桨(如双叶、三叶)或调整安装角度；将电池更换为较轻的锂电池，减少船体重量等
【知识点】浮力及其产生原因；浮力的利用
【解析】【解答】答：（1）货轮采用平底、宽大船体设计，增大排水体积以提供足够浮力，支撑大量货物；潜艇通过压力舱调节自身重力控制上浮和下潜，压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇下潜；压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇上浮。
（2）尝试使用不同形状的螺旋桨(如双叶、三叶)或调整安装角度；将电池更换为较轻的锂电池，减少船体重量等。
【分析】（1）货轮时通过增大排水体积的方式来增大浮力，潜水艇是通过改变自身重力的方式来实现上浮和下潜的。
（2）减小船重，增大马力可以提高小船的航行效率。
15．【答案】（1）变小
（2）解：当时，潜艇受到的压强：；
答：潜艇下潜至深度时受到海水的压强为；
（3）解：潜水艇潜入水中时受到的浮力：. ；
要使潜水艇下潜，，
所以至少要向水舱充入海水的重力：，据和可得，至少要向水舱充入海水的体积：；
答：若某潜艇的质量为，体积为，要使它从海面潜入海水中，至少要向水舱充入的海水；
（4）艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的，“向所有水舱供气后”的目的是排出水舱内的水，减小自身重力，使潜艇能够缓慢上升。
【知识点】液体压强的计算；浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】（1）潜水艇掉深，指受到的浮力变小，在重力的方向上下落的现象；
（4）艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的，向水舱供气，排出水舱内的水，减小自身重力，使潜艇能够缓慢上升。
【分析】（1）物体受到的浮力减小，重力大于浮力，物体下沉；
（2）根据p=ρgh，计算液体压强大小；
（3）根据F浮=ρ液gV排，计算浮力的大小；根据，计算排开水的体积；
（4）潜水艇通过改变自身重力来实现沉浮。
16．【答案】（1）阻力
（2）C
（3）C
（4）前者增大了舰艇的重力，使重力大于浮力；后者减少了舰艇的浮力，使浮力小于重力
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形，主要是减小航行时水对鱼雷的阻力；（2）在水下沿水平方向发射的鱼雷，若受到的重力小于浮力，这两个力的合力方向与浮力方向相同，所以它将向斜上方运动，故它的运动轨迹可能是C；（3）鱼雷根据装弹药量的不同进行分类的，重型鱼雷质量、体积和推进力较大，轻型鱼雷质量、体积和推进力较小，两种鱼雷参数基本相同的应该是密度，故选C；（4）鱼雷击中舰艇的水下部分时，撕开军舰装甲，大量海水涌入舰体，增大了舰艇的重力，使重力大于浮力，使舰体下沉；另一种方式是在舰艇下方爆炸，产生大量气泡，扩散的泡沫减少了舰艇的浮力，浮力小于重力使舰体下沉。故答案为：（1）阻力；（2）C；（3）C； （4）前者增大了舰艇的重力，使重力大于浮力；后者减少了舰艇的浮力，使浮力小于重力。
【分析】（1）鱼雷形状的设计主要是减小航行时水对鱼雷的摩擦阻力；（2）力是改变物体运动状态的原因，鱼雷沿水平方向发射时，由于重力小于浮力，它们合力的方向与较大的浮力方向相同，即竖直向上，合力使鱼雷沿斜上方运动；（3）根据两种鱼雷的分类标准分析质量、体积、密度和推进力的大小关系；（4）结合短文内容分析，使舰艇下沉的方法是改变重力和浮力的大小关系。
1 / 110.5 《跨学科实践；潜艇》 筑基提能同步分层练习设计（提升版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·丹东期末）潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇的艇身装有水舱，可以通过改变水舱内气压的方式进行充放水，从而改变自身重力实现上浮下潜。下列说法正确的是（ ）
A．潜水艇上浮时，要向水舱充水
B．潜水艇下潜时受到的浮力大于重力
C．潜水艇受到的浮力等于重力时，可以悬浮在水中
D．潜水艇漂浮在水面上时，浮力小于重力
【答案】C
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．潜水艇上浮时，浮力不变时，需要减小自身的重力，可以向水舱外排水来减小重力，使重力小于浮力，从而实现上浮。故A错误；
B．在下潜时，潜水艇排开水的体积不变，浮力保持不变，增大自身重力，使受到的浮力并小于重力，故B错误；
C．当潜水艇受到的浮力等于重力时，根据物体浮沉条件，潜水艇将处于悬浮状态，可以悬浮在水中。故C正确；
D．潜水艇漂浮在水面上时，处于平衡状态，根据二力平衡条件，浮力等于重力。故D错误。
故选C。
【分析】潜艇浸没时，排开水的体积不变，浮力不变，悬浮和漂浮时，浮力等于物体的总重力。
2．（2024八下·罗湖期末）如图所示为某新型潜水服，它的工作原理相当于一艘微型潜水艇，当潜水员身着该潜水服执行任务时，下列说法正确的是（ ）
A．通过改变所受浮力实现上浮和下沉
B．在水中上浮时，浮力增大
C．上浮露出水面的过程中，所受浮力变小
D．在水中匀速下沉时，浮力大于重力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】AB、潜水服浸没时，受到水的浮力和重力的作用，
因潜水服的体积不变，排开水的体积不变，
所以，由F浮=ρgV排可知，潜水服受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水服，将海水排出，潜水服自重G减小，当F浮＞G时，潜水服上浮；
让海水进入潜水服内，潜水服自重G增大，当F浮＜G时，潜水服下沉；
当F浮=G时，潜水服悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜水服能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的，故AB错误；
C、潜水服浮出水面的过程中，排开液体的体积变小，由公式F浮=ρgV排可知，所受的浮力变小，故C正确；
D、潜水员身着该潜水服做匀速直线运动时，受力平衡，浮力等于重力，故D错误。
故选：C。
【分析】 （1）潜水服浸没在水中，潜水服的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水服受到的重力，然后再根据物体的浮沉条件分析是怎么上浮或下沉的；
（2）首先判断出潜水服在下沉和浮出水面的过程中，排开液体体积的变化，再利用阿基米德原理F浮=ρgV排判断出浮力的变化；
（3）物体做匀速直线运动时，受力平衡。
3．（2024八下·五华期末）如图所示的浮力的应用中，说法正确的是 （ ）
A．图甲：潜水艇在下潜的过程中受到的浮力变小
B．图乙：舰艇漂浮在水面上，它的排水量大于它自身的质量
C．图丙：孔明灯上升时，没有受到浮力作用
D．图丁：热气球升空时是通过减小球内气体密度来实现的
【答案】D
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.图甲：潜水艇在下潜的过程中，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故A错误；
B.图乙：舰艇漂浮在水面上，浮力等于重力，则它的排水量等于它自身的质量，故B错误；
C.图丙：孔明灯利用空气的浮力升空的，上升时受到浮力作用，故C错误；
D.图丁：热气球升空时，浮力大于重力，因而是通过减小球内气体密度减小自身重力来实现升空的故D正确。
故选：D。
【分析】(1)根据阿基米德原理，受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关；
(2)物体中漂浮时，浮力大小都等于物体重力大小；
(3)孔明灯与热气球利用空气浮力升空的，浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力，当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时，物体上浮。
4．（2024八下·佛山期中）三峡升船机是世界上最大的升船机．船只驶入装有水的承船厢后，在拉力F作用下竖直升降．如图所示，重量不同的船舶（G1＞G2＞G3）驶入承船厢，通过排放水使厢内水深h保持不变，则三种情况下，匀速提升所需的拉力
A．F1最大 B．F 2最大
C．F3最大 D．F 1、F 2、F 3一样大
【答案】D
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解：根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力，厢内水深h保持不变，重量不同的船舶（G1＞G2＞G3）驶入承船厢，重的船舶排出的水也多，且排出水的重力与船舶的重力相等，所以三种情况下，厢，水、船的总重相同，匀速提升，拉力等于总重力大小，则三种情况下，匀速提升所需的拉力F1、F2、F3一样大。
故选：D。【分析】 升船机漂浮，根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力，厢内水深h保持不变，厢，水、船的总重相同，匀速提升，拉力等于总重力大小。
5．（2024八下·潜江月考）探究小组在课后服务时间制作了一个潜水艇模型，利用注射器向大试管中注气和抽气，就可以调整大试管在水中的状态。调节大试管刚好在水中悬浮，如图所示。忽略软胶管在水中的体积变化和对大试管的作用力，则（ ）
A．悬浮时，大试管排开水的重力大于所受浮力
B．将注射器的活塞往里推，大试管将会上浮
C．将注射器的活塞往外拉，大试管排开水的重力将会增大
D．处于悬浮状态时，向水中加盐，大试管会下沉
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．悬浮时，排开水的重力等于所受浮力，故A不符合题意；
B．将注射器的活塞往里推，大试管内气压增大，排出一部分水，重力小于浮力，大试管将会上浮，故B符合题意；
C．注射器此时处于浸没状态，将注射器的活塞往外拉，试管内部进水，重力变大，但是大试管排开水的体积不变，所以排开水的重力不变，故C不符合题意；
D．处于悬浮状态时，向水中加盐，大试管受到的浮力增大，大试管会上浮，故D不符合题意。
故选B。
【分析】根据浮力公式判识选项
1、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度
2、物体浮力：F浮=ρ水gV排，当液体密度上升，物体浮力上升
6．（2017八下·永新期末）半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶．如图甲所示，半潜船把装货甲板潜入水中，使货物能够拖拽到装货甲板上方．然后排出半潜船中的压载水，使船身和货物一起浮出水面，将货物运走．如图乙所示半潜船正在运送故障舰艇，下列说法中正确的是（ ）
A．半潜船是由密度比水小的实心材料制成的
B．建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱
C．装货前甲板处于下潜状态时比装载舰艇后浮出水面时受到的浮力大
D．图乙中半潜船与舰艇的总质量一定大于甲图中半潜船的总质量
【答案】B,C
【知识点】密度及其特性；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】解：
A、半潜船要运输大型舰船、潜艇等超重船舶，制造半潜船的材料必须用强度高的材料，而强度高的材料其密度一般比水大，如合金、钢铁等，故A错误．
B、据题意可知，半潜船搭载超重舰艇时，整体处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故需要的浮力很大；为了增大可利用的浮力，建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱，故B正确．
C、装货前甲板处于下潜状态（下面甲图），装载舰艇后浮出水面（下面乙图），据图可知，甲图中半潜船排开水的体积大，乙图中半潜船排开水的体积小；根据F浮=ρ水gV排可得F浮甲＞F浮乙，即装货前甲板处于下潜状态时比装载舰艇后浮出水面时受到的浮力大，故C正确．
D、甲图中水舱中装有压载水，半潜船的总质量：m甲总=m船+m水；乙图中水舱中的水被全部排出，半潜船与舰艇的总质量：m乙总=m船+m舰艇；由于压载水和舰艇的质量大小关系未知，故不能直接比较总质量；
由C项分析可知，浮力大小关系为：F浮甲＞F浮乙；两图中半潜船均漂浮，据漂浮条件可知，浮力等于总重力，所以G甲总＞G乙总；因m总= ，所以m甲总＞m乙总，故D错误．
故选BC．
【分析】（1）根据半潜船的作用可知，它需用强度高的材料来制造，而强度高的材料其密度一般比水大；（2）半潜船搭载超重舰艇时处于漂浮状态，由于它们的总重很大，故所需浮力很大；增大空心部分的体积，可以增大可利用的浮力；（3）据图中船排开水的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可；（4）由于两图水舱中水的质量不同，故不能直接比较总质量；已经知道浮力的大小关系，根据漂浮条件可得总重力的关系，进而得到总质量的关系．
二、多选题
7．（广东省惠州市惠城区大湖中学2024-2025学年八年级下学期物理期中测试卷）“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的（ ）
A．压强减小，浮力不变 B．压强减小，浮力增大
C．压强减小，浮力减小 D．压强增大，浮力不变
【答案】A
【知识点】液体压强的计算；浮力的利用
【解析】【解答】解：由题知，潜艇在海水中上升，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，
根据F浮=ρ海水V排g可知，
潜艇受到海水的浮力不变；
根据p=ρgh可知，
潜艇受到海水的压强减小。
故选：A。
【分析】 上浮过程中，在水中的深度越来越小，根据公式P=ρgh可知受到的液体压强的大小变化；
始终没有露出水面，排开水的体积大小不变，根据浮力公式可知受到的浮力的大小变化情况。
8．（2023八下·泗洪期末）物理实践活动中，小明自制了一个体积为50cm3的潜艇模型，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．潜艇模型悬浮在水中时受到的浮力为5N
B．潜艇模型是通过改变所受的浮力实现浮沉的
C．将注射器向左推，图中悬浮的潜艇模型上浮
D．潜艇模型在水面下下潜的过程中受到的浮力增大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．潜艇模型悬浮在水中时，
受到浮力，故A错误；
B．潜水艇浸没在水中时，受浮力不变，通过改变自身的重力实现浮沉，故B错误；
C．将注射器向左推，试管中水被排出，自身重力减小，将上浮，故C正确；
D．下潜过程中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。
故选C。
【分析】(1)潜艇模型悬浮在水中时，根据得出受到的浮力；
(2)潜艇模型是通过改变自身的重力实现浮沉的；
(3)将注射器向左推，试管中的气压增大，水被排出，试管自身的重力减小，图中悬浮的潜艇模型将上浮；
(4)潜艇模型在水面下下潜的过程中，排开水的体积不变，根据即可判断浮力的大小变化。
9．（2021八下·重庆期末）如图所示，水面下两艘完全相同的潜艇，一艘正在上浮，另一艘正在下潜，下列说法正确的是（ ）
A．正在下潜的是甲艇
B．潜艇下潜时，所受的浮力不断增大
C．两艘潜艇所受的重力相同
D．两艘潜艇所受的浮力相同
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】AC．潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，甲图潜艇水舱中的水较少，说明甲潜艇的重力较小，故甲图为上浮时的情景，乙图为下潜时的情景，AC不符合题意；
B．根据 知，在没露出水面前，潜艇下潜时排开水的体积不变，所受的浮力不变，B不符合题意；
D．根据阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重力相等，故所受的浮力相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液体密度和排开液体的体积相同时，受到的浮力相等。
10．据报道，2014年9月7日至14日，中国海军039型潜艇长城329号访问了斯里兰卡科伦坡，这是中国海军首次派遣潜艇出国访问．若核潜艇完全潜入海水中，受到的浮力是F1，上表面受到的压强是P1，排除一部分水后，核潜艇缓慢上升，在未露出水面前，受到的浮力是F2，上表面受到的压强是p2，则（ ）
A．F1＜F2 p1=p2 B．F1=F2 p1＞p2
C．F1＞F2 p1＜p2 D．F1=F2 p1=p2
【答案】B
【知识点】液体压强的特点；浮力的利用
【解析】【解答】解：由题知，潜艇在海水中上升，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，
F浮=ρ海水V排g，
潜艇受到海水的浮力不变，所以F1=F2；
由p=ρgh，可知，
潜艇受到海水的压强减小，所以p1＞p2．
故选B．
【分析】上浮过程中，在水中的深度越来越小，根据公式p=ρgh可知受到的液体压强的大小变化；
始终没有露出水面，排开水的体积大小不变，根据浮力公式可知受到的浮力的大小变化情况．
三、实验填空题
11．（2024八下·槐荫期中）潜艇在复杂的海洋环境中面临着各种各样的风险，“海水断崖”就是其中一种。海水断崖是指海中某些区域出现海水密度跃层现象（海水密度发生突然变化）。当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，很容易急剧下掉至安全潜深以下，会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。二战以来在各国潜艇遭遇的数次海水断崖事件中，唯有我国372号潜艇成功自救过。如果潜行中的潜艇遇到“海水断崖”急剧下掉时，所受浮力 ，若你是艇长会采取改变潜艇所受 （选填“浮力”“重力”或“浮力和重力”）的措施使潜艇上浮。
【答案】减小；重力
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】解：（1）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液gV排知，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，其重力大于浮力，会急剧向下掉；
（2）若潜艇遭遇海水断崖后急剧下掉时，可以迅速排除水舱内的水，直至潜艇的总重力小于此时所受海水的浮力，潜艇才会上浮。
故答案为：减小；重力。
【分析】 （1）当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，海水密度突然变小；根据F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化，当重力大于浮力时，会急剧向下掉；
（2）根据浮沉条件分析上浮的方法。
12．（2023八下·建设期末）阅读以下材料，回答后面的问题
中国核潜艇部队，是中国完全依靠自己的力量，建设的一支能够有效地巩固海防，捍卫国家主权、领土完整与统一的现代化部队，核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇，为当前军事理念中军事核能“三位一体”中海基核力量的主要实现形式，在1996年3月的台海危机中，中国海军的核潜艇作为国家威慑力量的象征，充分发挥了其应有的作用目前世界上绝大多数潜射导弹都是冷发射的，即先用高压空气将导弹弹出水面后导弹再点火发射，要经历水中出筒弹道、水中航行弹道及出水弹道三个重要阶段，才能进入大气环境中飞行，导弹发射后，为了稳定潜艇姿态，还要通过补水舱对潜艇进行调整。
（1）当核潜艇在海面上航行时，核潜艇受到的浮力和重力的大小关系是F浮 G（选填“>”、“<”或“=”）。
（2）导弹被高压空气弹出时，潜艇本身产生剧烈的震动，这是因为 。
（3）导弹发出后，潜艇受到的浮力大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）为了平衡潜艇姿态，应该通过调控系统对澘艇进行补水。
【答案】（1）=
（2）力的作用是相互的
（3）不变
【知识点】力作用的相互性；浮力的利用
【解析】【解答】（1）当核潜艇在海面上航行时，核潜艇漂浮在海面上，所以核潜艇受到的浮力和重力的小关系是F浮 =G；
（2）导弹被高压空气弹出时，潜艇要受一个向下的力的作用，所以潜艇本身产生剧烈的震动，这是因为力的作用是相互的；
（3）导弹发出后， 潜艇所受的重力减小，为了平衡潜艇姿态通过调控系统对澘艇进行补水增加潜艇所受的重力，所以潜艇受到的浮力大小将不变。
【分析】（1）由漂浮的特点可以判断浮力等于重力；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）潜水艇是悬浮状态，发射导弹后自重减小，浮力不变。
13．（2024八下·天河期末）潜艇进入海水密度突变的区域，会遭遇“海中断崖”的险情．潜艇在a位置静止如图甲，水舱阀门关闭，水平航行到b位置时突然下沉，则a、b两处海水的密度相比 （选填“”“”“”）．用如图乙装置模拟潜艇此后竖直方向的运动过程，在d处利用空气排出水，应向 （选填“左”“右”）移动注射器的活塞；在e处水瓶仍然下沉是由于 （选填“合力向下”“惯性”）；f处水瓶排开水受的重力 f处水瓶受的总重力，（选填“大于”“小于”“等于”）水瓶在b、h处所受浮力分别为、，则 （选填“”“”“”）．
甲 乙
【答案】>；左；惯性；等于；>
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】潜艇在a位置静止如图甲，水舱阀门关闭，水平航行到b位置时突然下沉，此时的重力不变，浮力减小，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知液体的密度减小，所以ρa>ρb，在d处利用空气排出水，应向左移动注射器的活塞，使装置内气压增大，将水排出。在e处浮力和总重力相等，合力为零，由阿基米德原理可知f处水瓶排开水受的重力等于f处水瓶受的总重力，由于装置具有惯性，在e处水瓶仍然下沉。水瓶在h处漂浮，排开水的体积小于b处排开水的体积，由阿基米德原理可知Fb>Fh。
【分析】浮力减小，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知液体的密度减小，潜艇通过改变自身重力实现上浮下沉。
四、解答与计算题
14．（2025八下·红花岗期中）在船舶设计与航行中，序力原理的应用至关重要，如图甲所示，货轮承载万吨货物却仍能漂浮，潜艇能在水下自由浮沉，它们对浮力进行了巧妙运用。如图乙所示，自制小船的航行效率，与船体设计、材料选择和动力装置密切相关。请简要回答：
（1）请根据货轮、潜艇的设计特点，分析它们如何利用浮力。
（2）如何改进自制小船的航行效率
【答案】（1）货轮采用平底、宽大船体设计，增大排水体积以提供足够浮力，支撑大量货物；潜艇通过压力舱调节自身重力控制上浮和下潜，压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇下潜；压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇上浮。
（2）尝试使用不同形状的螺旋桨(如双叶、三叶)或调整安装角度；将电池更换为较轻的锂电池，减少船体重量等
【知识点】浮力及其产生原因；浮力的利用
【解析】【解答】答：（1）货轮采用平底、宽大船体设计，增大排水体积以提供足够浮力，支撑大量货物；潜艇通过压力舱调节自身重力控制上浮和下潜，压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇下潜；压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇上浮。
（2）尝试使用不同形状的螺旋桨(如双叶、三叶)或调整安装角度；将电池更换为较轻的锂电池，减少船体重量等。
【分析】（1）货轮时通过增大排水体积的方式来增大浮力，潜水艇是通过改变自身重力的方式来实现上浮和下潜的。
（2）减小船重，增大马力可以提高小船的航行效率。
15．（2023八下·阳信期末） 潜水艇能潜入水下进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇，大多数常规潜艇的有效潜深为。如图所示为潜水艇截面示意图，其艇身装有水舱，通过向水舱充水或是用压缩空气将水舱内的水排出，实现潜艇下沉和上浮。而海底情况非常复杂，如海水跃变层，即海水出现突变导致海水上层密度大、下层密度小的状态。潜艇在水下航行时遭遇海水跃变层，会急剧掉向海底，称为“掉深”，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。
中国海军372潜艇在一次战备巡逻中，遇上“掉深”的紧急情况，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报向所有水舱供气”。不到秒钟应急供气阀门打开向所有水舱开始供气，一段时间之后“掉深”终于停止，潜艇开始缓慢上升。372潜艇化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。取，取
（1）潜艇遇到“掉深”时，潜艇所受的浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至深度时受到海水的压强为多少？
（3）若某潜艇的质量为，体积为，要使它从海面潜入海水中，至少要向水舱充入多少立方米的海水？
（4）请分析为化解危险向所有水舱供气后，潜艇能够缓慢上升的原因。
【答案】（1）变小
（2）解：当时，潜艇受到的压强：；
答：潜艇下潜至深度时受到海水的压强为；
（3）解：潜水艇潜入水中时受到的浮力：. ；
要使潜水艇下潜，，
所以至少要向水舱充入海水的重力：，据和可得，至少要向水舱充入海水的体积：；
答：若某潜艇的质量为，体积为，要使它从海面潜入海水中，至少要向水舱充入的海水；
（4）艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的，“向所有水舱供气后”的目的是排出水舱内的水，减小自身重力，使潜艇能够缓慢上升。
【知识点】液体压强的计算；浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】（1）潜水艇掉深，指受到的浮力变小，在重力的方向上下落的现象；
（4）艇能够在海底自由的上浮和下潜靠的是改变自身重力来实现的，向水舱供气，排出水舱内的水，减小自身重力，使潜艇能够缓慢上升。
【分析】（1）物体受到的浮力减小，重力大于浮力，物体下沉；
（2）根据p=ρgh，计算液体压强大小；
（3）根据F浮=ρ液gV排，计算浮力的大小；根据，计算排开水的体积；
（4）潜水艇通过改变自身重力来实现沉浮。
16．（2018八下·丰县期末）阅读短文，回答文后的问题
鱼雷
鱼雷是一种水中兵器，发射后可以在水中航行，遇到敌方水面舰艇和潜艇，只要一接触就会爆炸．鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形．鱼雷受到的重力和浮力对鱼雷航行方向影响很大，恰当地选择鱼雷的质量和体积，可以调整重力和浮力的关系．对于水面舰艇，鱼雷主要攻击舰艇的水下部分，以撕开军舰装甲，导致海水大量涌入的方式来使舰体下沉．鱼雷即使没有击中舰身，在舰艇下方爆炸，产生大量气泡，扩散的泡沫又“稀释”了水的浮力使舰体下沉．
（1）鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形，主要是减小航行时水对鱼雷的 ．
（2）在水下沿水平方向发射的鱼雷，若受到的重力小于浮力，它的运动轨迹可能是（ ）
A． B．
C． D．
（3）鱼雷根据装弹药量的不同分为轻型鱼雷和重型鱼雷，两种鱼雷参数基本相同的是（ ）
A．质量 B．体积 C．密度 D．推进力
（4）鱼雷击中舰艇和在舰艇下方爆炸都能使舰艇下沉，这两种情况舰艇下沉的具体原因有什么不同？ ．
【答案】（1）阻力
（2）C
（3）C
（4）前者增大了舰艇的重力，使重力大于浮力；后者减少了舰艇的浮力，使浮力小于重力
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）鱼雷形状似柱形，头部呈半圆形，主要是减小航行时水对鱼雷的阻力；（2）在水下沿水平方向发射的鱼雷，若受到的重力小于浮力，这两个力的合力方向与浮力方向相同，所以它将向斜上方运动，故它的运动轨迹可能是C；（3）鱼雷根据装弹药量的不同进行分类的，重型鱼雷质量、体积和推进力较大，轻型鱼雷质量、体积和推进力较小，两种鱼雷参数基本相同的应该是密度，故选C；（4）鱼雷击中舰艇的水下部分时，撕开军舰装甲，大量海水涌入舰体，增大了舰艇的重力，使重力大于浮力，使舰体下沉；另一种方式是在舰艇下方爆炸，产生大量气泡，扩散的泡沫减少了舰艇的浮力，浮力小于重力使舰体下沉。故答案为：（1）阻力；（2）C；（3）C； （4）前者增大了舰艇的重力，使重力大于浮力；后者减少了舰艇的浮力，使浮力小于重力。
【分析】（1）鱼雷形状的设计主要是减小航行时水对鱼雷的摩擦阻力；（2）力是改变物体运动状态的原因，鱼雷沿水平方向发射时，由于重力小于浮力，它们合力的方向与较大的浮力方向相同，即竖直向上，合力使鱼雷沿斜上方运动；（3）根据两种鱼雷的分类标准分析质量、体积、密度和推进力的大小关系；（4）结合短文内容分析，使舰艇下沉的方法是改变重力和浮力的大小关系。
1 / 1
