专题14 物体的浮沉条件及应用(知识点+例题+习题)-2024-2025学年八下物理期末考点专题大串讲(人教版2024)

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名称 专题14 物体的浮沉条件及应用(知识点+例题+习题)-2024-2025学年八下物理期末考点专题大串讲(人教版2024)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-06-21 07:18:56

文档简介

专题14 物体的浮沉条件及应用
知识点一物体的浮沉条件
1.物体浮沉的原因
力是改变物体运动状态的原因,浸没在液体中的物体,一般受到两个力的作用:一个是竖直向下的重力G,另一个是竖直向上的浮力。物体在液体中是上浮还是下沉,取决于二者之间的大小关系。
2.物体的浮沉条件
比较浮力和重力的大小 条件
比较液体密度和物体密度的大小 条件
推导:g=g,由于物体浸没在液体中,所以=
当<时,g即<,物体下沉
同理可得,上浮时>,悬浮时=
3.物体浮沉的几种状态
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
图示
与G的关系 >G 与的关系 > ≤ = >
与的关系 =(露出液面前) = = < =
力与运动的关系 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体中 的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静止状态,受平衡力作用
方法技巧
漂浮问题“六规律”
规律一:“二力平衡”,即物体漂浮在液体中,所受浮力大小等于它的重力。
规律二:“浮力恒等”,即同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。
规律三:“密大浸少”,即同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。
规律四:“比例相等”,即漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体
密度的几分之几,即=
规律五:“加力增浮”,即将漂浮物体全部浸入液体里,需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增加的浮力。
规律六:“质量相等”,即排开液体的质量等于物体自身的质量(=)。
浮力大小的四种计算方法
(1)称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数,则=G-。
(2)压力差法(浮力产生的原因):=-,,该方法适用于高度已知的形状规则的正方体、长方体或圆柱体。
(3)公式法(阿基米德原理):==g=g,可用于计算任何形状的物体受到的浮力。
(4)平衡法:物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态,=G。
关于浮力大小计算的分析思路
分析物体
拓展
出现以下情况时,可用平衡法分析计算浮力。
+=G =+G+=G
=++=+
例题:利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是(  )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.鸡蛋落入水中后,沉入水底,是因为鸡蛋受到的浮力小于重力
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
解:A、纸片被迅速击打出去后,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性,要保持原来的静止状态,用力迅速击打硬纸板,硬纸板飞出去,鸡蛋由于惯性没有一起飞出,在重力的作用下落入杯中,故A正确;
B、鸡蛋落入水中后,沉入水底,是因为鸡蛋受到的浮力小于重力,故B正确;
C、改变杯内水量,杯子振动的频率变化,音调改变,故C错误;
D、覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到空气对它向上的压强大于水对它向下的压强,从而说明大气压的存在,故D正确。
故选:C。
例题:2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自由泳冠军。下列有关说法正确的是(  )
A.运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B.游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C.运动员在池水中前进时不受重力的作用
运动员在浮在水面上时,所受的浮力大于重力
解:A、运动员折返后不划水仍前进是由于运动员具有惯性,会保持原来的运动状态,故A正确;
B、游泳时,运动员与泳池之间有位置的变化,以泳池为参照物运动员是运动的,故B错误;
C、运动员在池水中前进时受重力的作用,故C错误;
D、运动员在浮在水面上时,运动员在竖直方向受力平衡,浮力等于重力,故D错误。
故选:A。
知识点二浮力的应用
1.增大或减小浮力的方法
由=排可知,浸在液体中的物体,受到的浮力大小是由液体密度和排开液体的体积决定的,因此,增大或减小浮力应从改变液体的密度和排开液体的体积入手。
(1)增大浮力的方法
方法
(2)减小浮力的方法
方法
如飞艇降落时,通过将辅助气囊中的气体放出,使飞艇排开空气的体积减小,从而减小空气浮力,使飞艇降落(可认为飞艇放气后,所受重力不变)
2.浮沉条件的应用
(1)轮船
①原理:空心法,即把密度比水大的钢铁制成空心的,能使它排开更多的水,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面上。
②排水量:轮船的大小通常用排水量表示,排水量是轮船装满货物时排开水的质量,即排水量=船自身质量+满载时货物的质量,即=+。
③载重线(吃水线)
吃水线是船体与水面相交的线,表示船舶的吃水深度(如图10-3-5所示)。水温变化会影响船舶图10-3-5的吃水深度,故夏季和冬季的吃水线不相同;由于海水、河水密度不同,轮船的吃水线也不同,轮船在载物时水面不能超过最大吃水线。
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国之重器——中国航母
航空母舰是现代海军不可或缺的武器,也是一个国家综合国力的象征。目前,我国海军拥有3艘航空母舰,其中最新下水的“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。满载排水量超过8万吨。
例题:如图所示是我国自主研发的055型驱逐舰,2025年2月该驱逐舰编队在澳大利亚附近国际海域进行了的实弹演练,这场演习不仅充分展示了中国海军的先进装备和强大战斗力,更向世界传递出我国的坚定决心与雄厚实力。055型驱逐舰长183米、宽20米,满载排水量13000t,吃水深度为6.6m,g取10N/kg。关于该驱逐舰,下列分析不正确的是(  )
A.驱逐舰在海上航行一段距离后,消耗了部分燃油,船身会上浮一些
B.驱逐舰满载时受到的浮力约1.3×108N
C.驱逐舰静止在海面上时,排水量等于驱逐舰满载时自身的重力
D.舰载直升机飞离后,驱逐舰的底部受到的压强会减小
解:A、驱逐舰在海上航行一段距离后,消耗了部分燃油,重力减小,根据漂浮时浮力等于重力,故浮力减小,根据阿基米德知,浸入体积减小,则船身会上浮一些,故A正确;
B、满载时驱逐舰满载时受到的浮力等于驱逐舰排开水的重力F浮=G排=m排g=13000×103kg×10N/kg=1.3×108N,故B正确;
C、排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量,而不是排开水的重力,也不是满载时自身的重力故C错误;
D、驱逐舰在海上始终处于漂浮状态,所受的浮力等于它的重力,舰载直升机飞离后,驱逐舰的总重力变小,受到的浮力变小,浸入的体积减小,故深度减小,因而受到的海水压强减小,故D正确。
故选:C。
(2)潜水艇(如图10-3-6所示)
①浮沉原理:潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮或下潜的。
②工作分析:潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,所以浸没后受到的浮力不变。它的艇身装有水舱,向水舱充水时,潜水艇变重,逐渐潜人水中。当水舱充水后,潜水艇重等于同体积的水重时,它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,当时潜水艇上浮。
注意
在潜水艇浮出水面的过程中,因为排开水的体积逐渐减小,所以浮力逐渐减小。
例题:潜水艇从高密度海水区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”,危险异常。如图,某潜水艇从a处“掉深”到b处。关于此过程,下列说法正确的是(  )
A.受到浮力大小不变
B.排开液体重力变小
C.自救的关键在于立即调头向上
D.“掉深”过程受到平衡力
解:潜水艇在水下排开液体的体积不变,从a处“掉深”到b处,由于液体的密度变小,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知,受到的浮力减小,即排开液体的重力减小,此时由于浮力小于重力,受力不平衡,因而无法向上运动,自救的关键减小自身的重力,使得浮力大于重力而上浮;故B正确,ACD错误。
故选:B。
(3)气球和飞艇
①工作原理:气球和飞艇靠充入、排出密度比空气小的气体来实现升
②原理分析:气球或飞艇所受的浮力=,气球或飞艇所受的重力G=+=。当>G时,合力方向向上,气球或飞艇可升上天空;由于高度升高,空气密度()变小,使变小,当=G时,合力为0,气球或飞艇悬浮于一定高度;要使气球或飞艇降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小,当注意
飞机是靠受到的升力来升空的,而不是靠受到的浮力来升空的。
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热气球(图10-3-10)的球体底部有个进气口,离火焰最近。当球体内充满空气时,用火焰对球内的空气加热,使球内空气的密度小于外界空气的密度,热气球受到的浮力大于重力,热气球上升。通过加大火焰,还能使热气球急速上升。停止加热,热空气冷却,浮力小于重力;热气球下落。
例题:如图所示的情景是浮力在生活中的应用,以下说法不正确的是(  )
A.甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,若再加一些清水,鸡蛋仍然保持静止悬浮
B.乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的
C.丙图,舰载机起飞后航母的排水量不变
D.丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体
解:A、甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,此时浮力等于重力;若再加一些清水,盐水的密度减小,根据阿基米德原理原理,鸡蛋受到的浮力减小,鸡蛋会下沉,故A错误;
B、乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的,故B正确;
C、丙图,舰载机起飞后,航母的重力减小,根据漂浮时浮力等于重力,浮力减小,根据阿基米德原理知,故航母的排开水质量减小,而航母的排水量不变,表示航母满载时排开水的质量不变的,故C正确;
D、丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体,故D正确。
故选:A。
(4)密度计
①用途:密度计是测定液体密度的仪器。在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
②构造:密度计通常中间有一个体积较大的玻璃泡。密度计下方装着金属颗粒作为配重,使其漂浮时能保持竖直姿态。密度计上方为细玻璃管,它的内部标有刻度,测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。
③原理:密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的。
④刻度特点:密度计在液体中处于漂浮状态,所受浮力的大小等于它所受的重力。根据浮力计算公式=可知,液体密度较大时,较小,密度计露出液面的体积大,反之就小,所以密度计上的刻度值是上面较小而下面较大,且刻度线之间的距离是不均匀的,上面距离大,下面距离小。
⑤读数:密度计上的数值表示待测液体密度是水的密度的倍数。如“1.8”表示该液体密度是1.8×10 kg/m 。
例题:如图所示,物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,在木棒的一端缠绕一些铜丝,放入盛有甲、乙两种不同液体的两个烧杯中(均未触底),静止时液面相平,下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度小
B.甲液体对杯底的压强大
C.密度计在乙液体中受到的浮力小
D.甲排开液体体积大
解:C、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,则密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,所以F甲=F乙=G,故C错误;
D、由图知密度计排开液体的体积V排甲<V排乙,故D错误;
A、由于浮力相等,根据F浮=ρ液V排g可知:ρ甲>ρ乙;故A错误;
B、静止时液面相平,根据p=ρgh得甲、乙液体对烧杯底部压强的关系是:p甲>p乙,故B正确。
故选:B。
1.2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自由泳冠军。下列有关说法正确的是(  )
A.运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B.游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C.运动员在池水中前进时不受重力的作用
D.运动员在浮在水面上时,所受的浮力大于重力
【答案】A
【解答】解:A、运动员折返后不划水仍前进是由于运动员具有惯性,会保持原来的运动状态,故A正确;
B、游泳时,运动员与泳池之间有位置的变化,以泳池为参照物运动员是运动的,故B错误;
C、运动员在池水中前进时受重力的作用,故C错误;
D、运动员在浮在水面上时,运动员在竖直方向受力平衡,浮力等于重力,故D错误。
故选:A。
2.盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图中碗受到的浮力等于乙图中碗受到的浮力
B.乙图中土豆沉底后不受浮力
C.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌面的压强
D.土豆从碗中取出放入水中,土豆沉底,图乙中的水面相比图甲中的水面会下降一些
【答案】D
【解答】解:A、甲、乙中的碗都是漂浮,浮力等于重力,甲图中有土豆,故重力大,故甲图的浮力大于乙图的浮力,故A错误;
B、乙图中土豆沉底后,下表面受到水的压强,故受到浮力,故B错误;
C、由于容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以容器对桌面的压力不变,由p可知容器对桌面的压强不变,故C错误;
D、在甲图中,土豆和碗整体受到的浮力为:F甲=2G,在乙图中,土豆和碗整体受到的浮力为:F乙=F浮碗+F土豆浮<2G,由F浮=ρ水gV排可知,乙图浮力较小,故土豆和碗整体排开水的体积减小,水面下降,故D正确。
故选:D。
3.如图所示,展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中不正确的是(  )
A.孔明灯在上升过程中,受到浮力和重力
B.紫砂壶属于连通器,壶嘴和壶身水面相平
C.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压强
D.从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,利用了连通器的原理
【答案】D
【解答】解:A、孔明灯在上升过程中,受到重力和浮力的作用,且浮力大于重力,故A正确;
B、茶壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相互连通,是利用连通器的原理,壶嘴和壶身水面相平,故B正确;
C、碾谷物的石磨选用厚重的石材,增大了压力,目的是为了增大石磨对谷物的压强,故C正确;
D、由于这一孔与大气压不连通,液体不会流出,另一个孔液体会流出,因此从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体是利用了大气压,故D错误。
故选:D。
4.盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列有关盐水选种的说法正确的是(  )
A.良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【答案】C
【解答】解:A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若盐水选种时所用盐水的密度都大于次种的密度,小于良种的密度,故B错误;
C.若良种和次种的体积相同,良种排开的盐水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故C正确;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来,故D错误。
故选:C。
5.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压力相等
D.两支试管底部所受液体压强相等
【答案】D
【解答】解:
AB、因两支相同的平底试管内装入等量铁砂,则两支试管的总重力G相同,由于装入等量铁砂的相同平底试管在两液体中都漂浮,所以试管受到的浮力:F甲=F乙=G,故A错误;
根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g,所以试管排开的液体质量相等,故B错误;
C、由图可知,排开的液体体积V排甲>V排乙,而F甲=F乙,则根据浮=ρgV排可知,ρ甲<ρ乙,
由图可知,放入试管后液面等高,根据p=ρgh可知,烧杯底部所受压强p甲<p乙,由于两烧杯的底面积相同,由p知两个烧杯底部所受液体压力F甲′<F乙′,故C错误;
D、物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力差,而上表面受到的压力为0,
所以F浮=F下表面﹣F上表面=F下表面,
由于受到的浮力相等,所以下表面受到的压力相等,即:F甲″=F乙″,
两支相同试管的底面积相同,由p可知,试管底部所受液体压强:p甲′=p乙′,故D正确。
故选:D。
6.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(  )
①三个正方体受到的浮力大小关系为FA<FB<FC
②三个正方体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
③容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
④容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
【答案】A
【解答】解:
①由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故①正确;
②由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据ρ可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故②错误;
④正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故④错误;
③因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,故③正确。
故选:A。
7.物理实践课中小超制作了一个微型密度计用来判断消毒酒精的密度是否合格,如图所示,该密度计由标度杆、浮子和配重构成,合格消毒酒精的密度为0.86~0.88g/cm3之间,测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的。下列选项正确的是(  )
A.液面位于A位置时酒精密度为0.88g/cm3
B.配重增加后标度杆上A、B间距离将变大
C.标度杆加粗(总质量不变)A、B间距离不变
D.酒精密度越大标度杆底端受到的液体压强越大
【答案】B
【解答】解:A、根据F浮=ρ液gV排知,在浮力不变时,液体的密度越小,排开液体的体积越大,密度计浸入水中的深度越深;故上方的A是密度的下限,即0.86g/cm3,故A错误;
BC、根据密度计漂浮,F浮=ρ液gV排=ρ液gSh=G,当液体的密度一定时,重力越大,浸入的深度越大,两种液体浸入的深度也差距越大,故AB的距离变大,故B正确,而总质量不变,G不变,S越大,浸入的深度越小,故AB的差距越小,故C错误;
D、根据浮力产生的原因,由于漂浮不受向下的压力,向上的压力等于浮力,浮力不变,酒精密度越大标度杆底端受到的压力不变,故液体压强不变,故D错误。
故选:B。
8.盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】C
【解答】解:A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若盐水选种时所用盐水的密度都大于次种的密度,小于良种的密度,故B错误;
C.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来,故C正确;
D.若良种和次种的体积相同,良种排开的盐水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故D错误。
故选:C。
9.估测在物理学习中意义重大,关于一名中学生的相关物理量,下面估测正确的是(  )
A.质量为500g
B.重力为50N
C.站立时对水平地面的压强为1×104Pa
D.在水中受到的浮力为5×103N
【答案】C
【解答】解:AB、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故AB错误;
C、中学生站立时对水平地面的压力F=G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强p1×104Pa;故C正确;D、在水中近似悬浮,受到的浮力与重力大约相等,故为500N,故D错误。故选:C。
10.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中(  )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器内水面下降了3cm
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
【答案】A
【解答】解;①物块B受到的浮力:物块B是边长为10cm的正方体,则其体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10 3m3。物块B浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10 3m3=10N,故①错误。
②物块B的密度:对物块B进行受力分析,它受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮和绳子的拉力F拉,由力的平衡可得G=F浮﹣F拉=10N﹣6N=4N。可得物块B的质量m=0.4kg,则物块B的密度ρ0.4×103kg/m3,故②正确。
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力:剪断绳子后,物块B漂浮在水面上,此时物块B受到的浮力等于其重力,即F′浮=G=4N,而不是10N,故③错误。
④剪断绳子,待物块B静止后,容器内水面下降的高度:物块B浸没时受到的浮力为10N,物块B漂浮时受到的浮力等于重力为4N,那么排开水的体积减少了ΔV6×10﹣4m3。容器底面积S=200cm2=0.02m2,根据Δh=0.03m=3cm,故④正确。综上所述,②和④正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
11.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是(  )
A.人游泳时的浮力约为500N
B.泰山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
C.一标准大气压能托起760mm高的水柱
D.一本物理课本所受的重力为100N
【答案】A
【解答】解:A、一名中学生的重力约为500N,人游泳时近似漂浮,所受的浮力等于重力,约为500N,故A符合实际;
B、大气压随海拔的增大而减小,故泰山顶上的大气压强小于标准大气压,即小于1.0×105Pa,故B不符合实际;
C、一标准大气压相当于760mm高的水银柱产生的压强,能托起约10m高的水柱,故C不符合实际;
D、一本物理课本所受的重力约为2.5N,故D不符合实际。
故选:A。
12.某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,制成了简易密度计。将密度计放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H,如图甲所示。密度计放入密度不同的液体中,浸入的深度h与液体密度ρ之间的关系图像如图乙所示。密度计在不同液体中处于竖直漂浮状态,下列说法中正确的是(  )
A.密度计在不同液体中漂浮时,浸入的深度越大,受到的浮力越大
B.密度计上越靠近铁砂的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计放入密度为0.8g/cm3的酒精中,浸入的深度为1.25H
D.正确描述密度计浸入液体深度h与液体密度ρ之间的关系是图乙中的图线c
【答案】C
【解答】解:A、根据物体漂浮条件,密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力均等于自身重力,即浮力大小不变。由F浮=ρ液gV排可知,浸入深度越大,排开液体体积越大,液体密度越小,但浮力不变,故A错误。
B、密度计漂浮时,F浮=ρ液gV排,V排越小,ρ液越大。越靠近铁砂的位置,密度计浸入液体的深度越小,排开液体体积越小,液体密度越大,所以刻度线对应的密度值越大,故B错误。
C、设密度计横截面积为S,放入水中时,F浮=G=ρ水gSH;放入密度为ρ酒=0.8g/cm3的酒精中时,F浮=G=ρ酒gSh酒。因为浮力相等,所以ρ水gSH=ρ酒gSh酒,则h酒H1.25H,故C正确。
D、由F浮=G=ρ液gV排=ρ液gSh,可得ρ液,即液体密度ρ液与浸入深度h成反比,图像应为双曲线的一支,应该是a,故D错误。
故选:C。
13.海里的气泡会影响船舶吗?福州市科技馆展品“有压力的海水”,高大的筒内装有水,在水面漂浮着一潜水艇模型,筒底的孔连接着外面的打气筒。实验时,快速按压打气筒,在水中产生大量气泡时,潜水艇模型会下潜(如图)。以下对潜水艇模型下潜过程分析中错误的是(  )
A.潜水艇模型所受到的浮力大于重力
B.潜水艇模型排开水的体积是不变的
C.容器中的水因有气泡导致其密度变小
D.海里若有大量的气泡会影响船舶浮沉
【答案】A
【解答】解:A.潜水艇模型下潜,说明其受到的重力大于浮力,而不是浮力大于重力,故A错误;
B.潜水艇模型排开水的体积等于潜水艇的体积,故潜水艇模型排开水的体积是不变,故B正确;
C.容器中的水因有气泡,相当于相同体积的液体中混入了气体,导致其密度变小,故C正确;
D.海里若有大量气泡,会使海水密度变小,根据F浮=ρ液gV排,在船舶排开液体体积不变的情况下,浮力会变小,从而影响船舶浮沉,故D正确。
故选:A。
14.如图,潜水艇从海水高密度区驶入低密度区急剧下降的过程称为“掉深”,我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹,下列说法正确的是(  )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”时通过快速排出水箱中的水自救
D.潜艇从刚露出水面至漂浮的过程中,其所受浮力变大
【答案】C
【解答】解:A、潜艇在高密度水层悬浮时,潜艇处于静止状态,所受的浮力等于其重力,故A错误;
B、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,V排不变,ρ液变小,因此所受的浮力变小,故B错误;
C、潜艇遭遇“掉深”时潜艇受到的浮力小于重力,因此进行自救时,需快速排出水箱中的水,减小潜艇的重力,从而使重力小于潜艇受到的浮力才能重新上浮,故C正确;
D、由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,潜艇从刚露出水面至漂浮在水面的过程中,ρ液不变,V排变小,其所受浮力变小,故D错误。
故选:C。
15.下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是(  )
A.注射器的针头做的尖锐,是为了增大压力
B.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越小
C.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
【答案】B
【解答】解:A、注射器的针头做的尖锐,是为了减小受力面积从而增大压强,故A正确;
B、飞机的机翼上方突起,下方平直,这样的结果决定了当飞机启动后,机翼上方空气流速快,空气压强小,空气压力方向向下;机翼下方空气流速慢,空气压强大,空气压力方向向上,两个压力形成一个向上的合力,当合力达到一定程度后,飞机就可以腾空而起,故B正确;
C、用注射器给病人注射药液是利用人的推力产生的压强作用,不是大气压的作用,故C错误;
D、飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力等于它受到的重力,故D错误。
故选:B。
16.下列说法错误的是(  )
A.用密度大于水的材料采用“空心”的办法增大浮力制成轮船浮在水面上
B.气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体,从而使它们能够升空
C.潜水艇是通过水舱的进排水改变自身重力实现下潜和上浮
D.不会游泳的人在死海中也能浮在水面自由自在地游玩,是因为此时人受到的浮力大于重力
【答案】D
【解答】解:A、轮船用密度大于水的材料制成,通过制成空心的,增大排开水的体积,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上,故A正确;
B、根据F浮=ρ空气gV和G=ρ气体gV可得,体积一定时,气球里充的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,则气球和飞艇是利用浮力升空的,故B正确;
C、潜艇靠改变自身重力来实现上浮或下沉的,故C正确;
D、不会游泳的人在死海中也能浮在水面自由自在地游玩,是因为此时人受到的浮力等于重力,故D错误。
故选:D。
(多选)17.近年来,中国科技成就让世人瞩目,大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是(  )
A.客机上凸下平的机翼可使客机获得空气的浮力而升空
B.高铁列车运行速度增大时,其惯性不变
C.浮空艇内填充密度低于空气的气体从而实现升空
D.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会一直绕月球做圆周运动
【答案】BC
【解答】解:A、客机上凸下平的机翼可使客机获得空气的升力而升空,故A错误;
B、高铁列车运行速度增大时,质量不变,其惯性不变,故B正确;
C、浮空艇内填充密度低于空气的气体从而实现升空,故C正确;
D、绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会做匀速直线运动,故D错误。
故选:BC。
(多选)18.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是(  )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
【答案】BC
【解答】解:A、密度计是根据物体的漂浮条件来工作的,图甲中密度计测量的液体密度越大,排开液体的体积越小,故A错误;
B、图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大,故B正确;
C、图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降,故C正确;
D、图丁中古人打捞铁牛时,船和铁牛的总重等于船和铁牛受到的浮力,故D错误。
故选:BC。
(多选)19.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中正确的是(  )
A.图甲:加在密闭液体上的压强,能够大小不变的向各个方向传递
B.图乙:盐水选种时所配盐水的密度应大于所有种子的密度
C.图丙:钢铁制的轮船是采用“空心”增大排开液体体积的方法增大了浮力
D.图丁:晾衣服时将衣服摊开是为了增大液体表面积,从而加快水的蒸发
【答案】ACD
【解答】解:A、由帕斯卡原理知:加在密闭液体上的压强,能够大小不变的向各个方向传递,故A正确;
B、盐水选种时所配盐水的密度若大于所有种子的密度,种子会全部漂浮在水面,达不到分离的目的,故B错误;
C、轮船能漂浮在水面上就是采用空心的方法,可以使排开水的体积增大,从而增大浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上,故C正确;
D、晾衣服时将衣服摊开是为了增大液体表面积,从而加快水的蒸发,使衣服干的快,故D正确。
故选:ACD。
(多选)20.如图所示的四个情境中涉及到的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.图甲——列车的安全线:流速越大的位置压强越小
B.图乙——抗压潜水服:海水压强随深度增大而增大
C.图丙——江中竹排漂浮:竹排受到的浮力大于重力
D.图丁——潜水艇:靠改变自身重力实现上浮和下潜
【答案】ABD
【解答】解:A、图甲——列车的安全线:流速越大的位置压强越小,故A正确;
B、图乙——抗压潜水服:海水压强随深度增大而增大,故B正确;
C、图丙——江中竹排漂浮:竹排受到的浮力等于重力,故C错误;
D、图丁——潜水艇:靠改变自身重力实现上浮和下潜,故D正确。
故选:ABD。
(多选)21.关于下面四幅图的说法正确的是(  )
A.如图甲,密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.如图乙,液压千斤顶可以做到四两拨千斤,应用了帕斯卡定律
C.如图丙,铁架台上的两个滑轮高度不同也能研究二力平衡条件
D.如图丁,吹气时a管水面上升是因为流速越大的位置压强越小
【答案】BCD
【解答】解:A、密度计在不同液体中都是漂浮状态,根据物体漂浮时浮力等于重力,密度计的重力不变,所以它在不同密度的液体中受到的浮力都相等,故A错误。
B、液压千斤顶是根据帕斯卡定律工作的,即加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。在小活塞上施加较小的力,通过液体将压强传递到大面积的大活塞上,就可以在大活塞上产生较大的力,从而做到“四两拨千斤”,故B正确。
C、研究二力平衡条件时,铁架台上的两个滑轮高度不同不影响实验结论。因为二力平衡的条件是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,与滑轮的高度无关,故C正确。
D、吹气时,a管上方空气流速大,根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小,a管内水面上方的压强变小,在大气压的作用下,水会在a管中上升,故D正确。
故选:BCD。
(多选)22.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将完全相同的两个鸡蛋放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则(  )
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.乙杯底部对水平地面的压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【答案】BC
【解答】解:
A、由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,所以ρ甲=ρ蛋、ρ乙>ρ蛋,即乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误;
B、由于两杯中液面相平,根据p=ρ液gh可知,乙杯底受到盐水的压强大于甲杯底受到盐水的压强,故B正确;
C、由图可知,乙杯中盐水体积较大,且乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,根据ρ可知,乙杯中盐水的质量大于甲杯中盐水的质量,由G=mg可知,乙杯中盐水的重力大于甲杯中盐水的重力,由于杯子对桌面的压力等于杯子的重力、鸡蛋的重力和杯中盐水的重力之和,杯子的重力和鸡蛋的重力相等,所以乙杯底部对水平地面的压力大于甲杯底部对水平地面的压力,故C正确;
D、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个完全相同的鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,故D错误。
故选:BC。
(多选)23.小明将体积较小的苹果和体积较大的土豆放入水槽中,发现苹果漂浮在水面上,而土豆沉在水底,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.苹果受到的浮力大于土豆受到的浮力
B.苹果受到的浮力大于它受到的重力
C.苹果的质量小于土豆的质量
D.苹果的密度小于土豆的密度
【答案】CD
【解答】解:A、由图知土豆排开水的体积大于苹果排开水的体积,由F浮=ρ水gV排知苹果受到的浮力小于土豆受到的浮力,故A错误;
B、苹果漂浮在水面上,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故B错误;
C、苹果受到的浮力等于它受到的重力,土豆沉底,受到的浮力小于其重力,由于苹果受到的浮力小于土豆受到的浮力,所以苹果的重力小于土豆的重力,由G=mg知
苹果的质量小于土豆的质量,故C正确;
D、因为苹果漂浮在水面上,苹果密度小于水的密度,土豆沉到水底,土豆密度大于水的密度,所以土豆的密度较大,苹果密度比较小,故D正确。
故选:CD。
(多选)24.在“天宫课堂”中,“太空教师”在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示“浮力消失”实验的情景。下列说法中正确的是(  )
A.乒乓球在水中受到了浮力
B.乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C.乒乓球下表面所受的压力等于上表面所受的压力
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球不会沉入水中
【答案】CD
【解答】解:在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,上下表面的压力都为0,故相等,所以不会受到浮力,即乒乓球没有受到力;在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,铁球会停留在水中任意位置,故CD正确,AB错误。
故选:CD。
(多选)25.下面是八年级(1)班的四位同学对于一些物理量的估测,其中较接近实际的是(  )
A.图甲:小雪用手匀速缓慢托起一只刚出壳的小鸡时,大约需要0.5N的力
B.图乙:小丽正在练习在水面上漂浮的技巧,此时她所受浮力的大小约为500N
C.图丙:小刚正在给自行车的车胎打气,充满气之后的轮胎内部气压约为105Pa
D.图丁:小美完成咏春拳的经典姿势“叶问蹲”时,她对地面的压强可达106Pa
【答案】AB
【解答】解:
A、一个鸡蛋的重力约为0.5N,刚出壳的小鸡的重力与之相差不大,所以用手匀速缓慢托起一只刚出壳的小鸡时,大约需要0.5N的力,故A正确;
B、一名中学生的重力约为500N,漂浮时浮力等于重力,所以小丽正在练习在水面上漂浮的技巧,此时她所受浮力的大小重力,所以她所受浮力的大小约为500N,故B正确;
C、自行车车胎内气压约为5×105Pa,故C错误;
D、中学生对地面的压强约为104Pa,在完成咏春拳的经典姿势“叶问蹲”时,她对地面的压强不可能达106Pa,故D错误。
故选:AB。
(多选)26.将重为9N的正方体木块放入装满水的烧杯中,静止后木块漂浮且浸入水中的体积占总体积的四分之三,则下列判断正确的是(  )
A.木块的密度为0.4×103kg/m3
B.放入木块前后,烧杯底受到水的压强不变
C.木块所受的浮力是9N
D.若要将木块全部浸入水中,需要对木块向下再施加3N的压力
【答案】BCD
【解答】解:(1)因为木块漂浮在水面上,所以F浮=G木,即ρ水V=ρ木gV,
则木块的密度:ρ木ρ水1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3,故A错误;
(2)放木块前容器中装满水,放入木块后容器中水仍然是满的,所以水的深度不变,根据p=ρgh可知,放入木块前后,烧杯底受到水的压强不变,故B正确;
(3)因为木块漂浮在水面上,
所以木块受到的浮力F浮=G木=9N,故C正确;
(4)根据F浮=ρ水gV排可知,浸入水中的体积(即排开液体的体积):
V排9×10﹣4m3;
因为V排=V木,所以V木=V排9×10﹣4m3=1.2×10﹣3m3,
木块全部浸没时受到水的浮力:
F浮′=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=12N;
因为F浮′=G木+F,
所以需施加的压力F=F浮′﹣G木=12N﹣9N=3N,故D正确;
故选:BCD。
27.近年来3D打印机渐渐进入人们的视野。利用3D打印机打印出实心海豚模型,把模型放在天平左盘,天平平衡时右盘砝码和标尺上游码的位置如图所示,模型质量为 38.4 g,若将该模型放入盛满水的烧杯中(如图),模型受到的浮力是 0.32 N。(打印材料的密度是1.2g/cm3,g取10N/kg)
【答案】38.4;0.32。
【解答】解:天平标尺的分度值是0.2g,则模型质量为m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g
根据物体的浮沉条件可知,由于打印材料的密度大于水的密度,该模型放入盛满水的烧杯中会完全浸没在水中,则模型排开水的体积为该模型的体积,
由可得,模型排开水的体积为;
由阿基米德原理可知,浮力为。
故答案为:38.4;0.32。
28.如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,则它受到的浮力为 2 N,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h= 5 cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
【答案】2;5。
【解答】解:因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圆柱体受到的浮力F浮=G=2N,
由F浮=ρgV排可得,圆柱体排开水的体积:
由V=Sh可得圆柱体下表面所处的深度:。
故答案为:2;5。
29.近期,我军东部战区在台湾周边实施了代号“联合利剑﹣2024A”的军事演习,此次行动凸显了我国在捍卫国家主权和领土完整上的坚定立场与强大实力。军事领域蕴含很多物理知识,根据所学知识回答下列小题。
(1)如图甲所示,是歼﹣15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起,空气流速更大,是利用流体流速越大,压强 越小 的原理使飞机产生向上的升力;为了使舰载机更容易起飞,最好 逆风 (选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时,为保持在同一深度潜行,需要 排水 (选填“进水”或“排水”),潜艇受到外部水的压强 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务,此过程核潜艇行驶的时间为 1.5 h(1节=1.85km/h)。
【答案】(1)越小,逆风,减小;(2)排水,变小,1.5。
【解答】解:(1)流速越大的地方压强越小,飞机机翼上表面的空气流速更大,所以上表面的气体压强比下表面小,产生向上升力使飞机起飞;当飞机逆风起飞时,空气相对于飞机机翼的流速更大,产生的压力差更大,使飞机更加容易起飞。飞机起飞后,航母受到的重力变小,此时航母仍处于漂浮状态,它受到的浮力等于重力;因航母重力变小,所以舰载机起飞后,航母受到的浮力将变小。
(2)在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,根据F浮=ρ水v排g知,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,潜艇从深海驶近江口时,水的密度变小,受到的浮力变小,为保持在同一深度,需要排水;根据p=ρgh可知,此时潜艇受到外部水的压强变小。
(2)核潜艇的航行速度:v潜=40节=40×1.85km/h=74km/h;由v可知,核潜艇行驶的时间:t′1.5h。
故答案为:(1)越小,逆风,减小;(2)排水,变小,1.5。
30.如图所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积改变,受到的浮力 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;“海翼”号实现浮沉原理与传统潜水艇浮沉的原理 不同 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)大于;(2)不同。
【解答】解:(1)“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,由F浮=ρgV排可知,浮力增大,使浮力大于重力,物体上浮;
(2)潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的,故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
故答案为:(1)大于;(2)不同。
31.中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空达到海拔9032m,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录,浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.5t。
(1)如图a所示,“极目一号”Ⅲ型浮空艇主要靠浮力升空,浮空艇有两个气囊,内部上层主气囊充满氦气,中间隔开,下边腹部还有一个小的副气囊(如图b所示),副气囊是充空气的,通过调节副气囊中的空气量,进而调节浮空艇的升降。浮空艇主气囊内部充入的氦气密度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)艇外空气密度;当浮空艇高度升高,大气压强会 减小 (选填“增大”或“减小”),副气囊需要 排出 (选填“排出”或“吸入”)部分空气。
(2)浮空艇通过与地面锚泊车连接的系留缆绳进行升空和驻空,如图c所示。在营地系泊时,浮空艇悬停静止在空中时浮空艇受到重力、浮力和缆绳拉力三个力的作用,它受到重力的大小约为 2.5×104 N。若此时缆绳对浮空艇的拉力方向是竖直向下的,则拉力的大小约为 4.7×104 N。(海拔4270m处空气密度约为0.8kg/m3)
(3)若浮空艇正从足够高处匀速竖直下降,若一重物从浮空艇上掉下,此时浮空艇所受合力的方向为竖直 向上 (选填“向上”或“向下”)。
【答案】(1)小于;减小;排出;(2)2.5×104;4.7×104;(3)向上。
【解答】解:(1)浮空艇主气囊内部充入的氦气密度小于艇外空气密度;当浮空艇高度升高,大气压强会减小,空气的密度减小,浮力减小,副气囊需要排出部分空气,减轻浮空艇的重力。
(2)浮空艇悬停静止在空中时浮空艇受到重力、浮力和缆绳拉力三个力的作用,它受到重力的大小约为:
G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N;
根据阿基米德原理,浮空艇受到的浮力为:;
浮空艇悬停时,受到的拉力、浮力和重力三个力平衡,即:F浮+F=G;拉力为:。
(3)浮空艇正从足够高处匀速竖直下降,若一重物从浮空艇上掉下,重力减小,此时浮空艇所受合力的方向为竖直向上。
故答案为:(1)小于;减小;排出;(2)2.5×104;4.7×104;(3)向上。
32.如图是节日放飞氢气球的场景,氢气球放手后会向上运动。从运动和力的知识可以得到:氢气球向上运动,是因为放手时氢气球的重力G 小于 (选填“大于”或“小于”)氢气球受到的空气浮力F,当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球上升过程中受到的浮力F 变小 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】小于;变小。
【解答】解:(1)氢气球向上运动,根据力与运动的关系可知,放手时氢气球的重力小于氢气球受到的空气浮力,即G<F。
(2)当氢气球上升高到一定高度,由于氢气球排开空气的体积不变,空气的密度变小,根据F浮=ρ空气gV排可知,氢气球受到的浮力变小,当受到的浮力F等于重力时氢气球不再上升。
故答案为:小于;变小。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/516:53:13;用户:黄老师;邮箱:13790943322;学号:2473866专题14 物体的浮沉条件及应用
知识点一物体的浮沉条件
1.物体浮沉的原因
力是改变物体运动状态的原因,浸没在液体中的物体,一般受到两个力的作用:一个是竖直向下的重力G,另一个是竖直向上的浮力。物体在液体中是上浮还是下沉,取决于二者之间的大小关系。
2.物体的浮沉条件
比较浮力和重力的大小条件
比较液体密度和物体密度的大小条件
推导:g=g,由于物体浸没在液体中,所以=
当<时,g即<,物体下沉
同理可得,上浮时>,悬浮时=
3.物体浮沉的几种状态
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
图示
与G的关系 >G 与的关系 > ≤ = >
与的关系 =(露出液面前) = = < =
力与运动的关系 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体中 的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静止状态,受平衡力作用
方法技巧
漂浮问题“六规律”
规律一:“二力平衡”,即物体漂浮在液体中,所受浮力大小等于它的重力。
规律二:“浮力恒等”,即同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。
规律三:“密大浸少”,即同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。
规律四:“比例相等”,即漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体
密度的几分之几,即=
规律五:“加力增浮”,即将漂浮物体全部浸入液体里,需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增加的浮力。
规律六:“质量相等”,即排开液体的质量等于物体自身的质量(=)。
浮力大小的四种计算方法
(1)称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数,则=G-。
(2)压力差法(浮力产生的原因):=-,,该方法适用于高度已知的形状规则的正方体、长方体或圆柱体。
(3)公式法(阿基米德原理):==g=g,可用于计算任何形状的物体受到的浮力。
(4)平衡法:物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态,=G。
关于浮力大小计算的分析思路
分析物体
拓展
出现以下情况时,可用平衡法分析计算浮力。
+=G=+G+=G
=++=+
例题:利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是(  )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.鸡蛋落入水中后,沉入水底,是因为鸡蛋受到的浮力小于重力
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
例题:2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自由泳冠军。下列有关说法正确的是(  )
A.运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B.游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C.运动员在池水中前进时不受重力的作用
运动员在浮在水面上时,所受的浮力大于重力
知识点二浮力的应用
1.增大或减小浮力的方法
由=排可知,浸在液体中的物体,受到的浮力大小是由液体密度和排开液体的体积决定的,因此,增大或减小浮力应从改变液体的密度和排开液体的体积入手。
(1)增大浮力的方法
方法
(2)减小浮力的方法
方法
如飞艇降落时,通过将辅助气囊中的气体放出,使飞艇排开空气的体积减小,从而减小空气浮力,使飞艇降落(可认为飞艇放气后,所受重力不变)
2.浮沉条件的应用
(1)轮船
①原理:空心法,即把密度比水大的钢铁制成空心的,能使它排开更多的水,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面上。
②排水量:轮船的大小通常用排水量表示,排水量是轮船装满货物时排开水的质量,即排水量=船自身质量+满载时货物的质量,即=+。
③载重线(吃水线)
吃水线是船体与水面相交的线,表示船舶的吃水深度(如图10-3-5所示)。水温变化会影响船舶图10-3-5的吃水深度,故夏季和冬季的吃水线不相同;由于海水、河水密度不同,轮船的吃水线也不同,轮船在载物时水面不能超过最大吃水线。
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国之重器——中国航母
航空母舰是现代海军不可或缺的武器,也是一个国家综合国力的象征。目前,我国海军拥有3艘航空母舰,其中最新下水的“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。满载排水量超过8万吨。
例题:如图所示是我国自主研发的055型驱逐舰,2025年2月该驱逐舰编队在澳大利亚附近国际海域进行了的实弹演练,这场演习不仅充分展示了中国海军的先进装备和强大战斗力,更向世界传递出我国的坚定决心与雄厚实力。055型驱逐舰长183米、宽20米,满载排水量13000t,吃水深度为6.6m,g取10N/kg。关于该驱逐舰,下列分析不正确的是(  )
A.驱逐舰在海上航行一段距离后,消耗了部分燃油,船身会上浮一些
B.驱逐舰满载时受到的浮力约1.3×108N
C.驱逐舰静止在海面上时,排水量等于驱逐舰满载时自身的重力
D.舰载直升机飞离后,驱逐舰的底部受到的压强会减小
(2)潜水艇(如图10-3-6所示)
①浮沉原理:潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮或下潜的。
②工作分析:潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,所以浸没后受到的浮力不变。它的艇身装有水舱,向水舱充水时,潜水艇变重,逐渐潜人水中。当水舱充水后,潜水艇重等于同体积的水重时,它可以悬浮在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,当时潜水艇上浮。
注意
在潜水艇浮出水面的过程中,因为排开水的体积逐渐减小,所以浮力逐渐减小。
例题:潜水艇从高密度海水区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”,危险异常。如图,某潜水艇从a处“掉深”到b处。关于此过程,下列说法正确的是(  )
A.受到浮力大小不变
B.排开液体重力变小
C.自救的关键在于立即调头向上
D.“掉深”过程受到平衡力
(3)气球和飞艇
①工作原理:气球和飞艇靠充入、排出密度比空气小的气体来实现升
②原理分析:气球或飞艇所受的浮力=,气球或飞艇所受的重力G=+=。当>G时,合力方向向上,气球或飞艇可升上天空;由于高度升高,空气密度()变小,使变小,当=G时,合力为0,气球或飞艇悬浮于一定高度;要使气球或飞艇降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小,当注意
飞机是靠受到的升力来升空的,而不是靠受到的浮力来升空的。
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热气球(图10-3-10)的球体底部有个进气口,离火焰最近。当球体内充满空气时,用火焰对球内的空气加热,使球内空气的密度小于外界空气的密度,热气球受到的浮力大于重力,热气球上升。通过加大火焰,还能使热气球急速上升。停止加热,热空气冷却,浮力小于重力;热气球下落。
例题:如图所示的情景是浮力在生活中的应用,以下说法不正确的是(  )
A.甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,若再加一些清水,鸡蛋仍然保持静止悬浮
B.乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的
C.丙图,舰载机起飞后航母的排水量不变
D.丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体
(4)密度计
①用途:密度计是测定液体密度的仪器。在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
②构造:密度计通常中间有一个体积较大的玻璃泡。密度计下方装着金属颗粒作为配重,使其漂浮时能保持竖直姿态。密度计上方为细玻璃管,它的内部标有刻度,测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。
③原理:密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的。
④刻度特点:密度计在液体中处于漂浮状态,所受浮力的大小等于它所受的重力。根据浮力计算公式=可知,液体密度较大时,较小,密度计露出液面的体积大,反之就小,所以密度计上的刻度值是上面较小而下面较大,且刻度线之间的距离是不均匀的,上面距离大,下面距离小。
⑤读数:密度计上的数值表示待测液体密度是水的密度的倍数。如“1.8”表示该液体密度是1.8×10 kg/m 。
例题:如图所示,物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,在木棒的一端缠绕一些铜丝,放入盛有甲、乙两种不同液体的两个烧杯中(均未触底),静止时液面相平,下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度小
B.甲液体对杯底的压强大
C.密度计在乙液体中受到的浮力小
D.甲排开液体体积大
1.2024年全国游泳冠军赛上,费立纬以14分49秒30的成绩获得男子1500m自由泳冠军。下列有关说法正确的是(  )
A.运动员折返后不划水仍前进是由于惯性
B.游泳时以泳池为参照物运动员是静止的
C.运动员在池水中前进时不受重力的作用
D.运动员在浮在水面上时,所受的浮力大于重力
2.盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图中碗受到的浮力等于乙图中碗受到的浮力
B.乙图中土豆沉底后不受浮力
C.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌面的压强
D.土豆从碗中取出放入水中,土豆沉底,图乙中的水面相比图甲中的水面会下降一些
3.如图所示,展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中不正确的是(  )
A.孔明灯在上升过程中,受到浮力和重力
B.紫砂壶属于连通器,壶嘴和壶身水面相平
C.碾谷物的石磨选用厚重的石材,是为了增大石磨对谷物的压强
D.从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,利用了连通器的原理
4.盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列有关盐水选种的说法正确的是(  )
A.良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
C.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
5.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的相同烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压力相等
D.两支试管底部所受液体压强相等
6.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(  )
①三个正方体受到的浮力大小关系为FA<FB<FC
②三个正方体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
③容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
④容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
7.物理实践课中小超制作了一个微型密度计用来判断消毒酒精的密度是否合格,如图所示,该密度计由标度杆、浮子和配重构成,合格消毒酒精的密度为0.86~0.88g/cm3之间,测量时液面位于A、B位置之间的酒精都是合格的。下列选项正确的是(  )
A.液面位于A位置时酒精密度为0.88g/cm3
B.配重增加后标度杆上A、B间距离将变大
C.标度杆加粗(总质量不变)A、B间距离不变
D.酒精密度越大标度杆底端受到的液体压强越大
8.盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图所示)。下列说法正确的是(  )
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
9.估测在物理学习中意义重大,关于一名中学生的相关物理量,下面估测正确的是(  )
A.质量为500g
B.重力为50N
C.站立时对水平地面的压强为1×104Pa
D.在水中受到的浮力为5×103N
10.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中(  )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器内水面下降了3cm
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
11.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是(  )
A.人游泳时的浮力约为500N
B.泰山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
C.一标准大气压能托起760mm高的水柱
D.一本物理课本所受的重力为100N
12.某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,制成了简易密度计。将密度计放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H,如图甲所示。密度计放入密度不同的液体中,浸入的深度h与液体密度ρ之间的关系图像如图乙所示。密度计在不同液体中处于竖直漂浮状态,下列说法中正确的是(  )
A.密度计在不同液体中漂浮时,浸入的深度越大,受到的浮力越大
B.密度计上越靠近铁砂的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计放入密度为0.8g/cm3的酒精中,浸入的深度为1.25H
D.正确描述密度计浸入液体深度h与液体密度ρ之间的关系是图乙中的图线c
13.海里的气泡会影响船舶吗?福州市科技馆展品“有压力的海水”,高大的筒内装有水,在水面漂浮着一潜水艇模型,筒底的孔连接着外面的打气筒。实验时,快速按压打气筒,在水中产生大量气泡时,潜水艇模型会下潜(如图)。以下对潜水艇模型下潜过程分析中错误的是(  )
A.潜水艇模型所受到的浮力大于重力
B.潜水艇模型排开水的体积是不变的
C.容器中的水因有气泡导致其密度变小
D.海里若有大量的气泡会影响船舶浮沉
14.如图,潜水艇从海水高密度区驶入低密度区急剧下降的过程称为“掉深”,我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹,下列说法正确的是(  )
A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”时通过快速排出水箱中的水自救
D.潜艇从刚露出水面至漂浮的过程中,其所受浮力变大
15.下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是(  )
A.注射器的针头做的尖锐,是为了增大压力
B.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越小
C.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
16.下列说法错误的是(  )
A.用密度大于水的材料采用“空心”的办法增大浮力制成轮船浮在水面上
B.气球和飞艇里充的是密度小于空气的气体,从而使它们能够升空
C.潜水艇是通过水舱的进排水改变自身重力实现下潜和上浮
D.不会游泳的人在死海中也能浮在水面自由自在地游玩,是因为此时人受到的浮力大于重力
(多选)17.近年来,中国科技成就让世人瞩目,大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是(  )
A.客机上凸下平的机翼可使客机获得空气的浮力而升空
B.高铁列车运行速度增大时,其惯性不变
C.浮空艇内填充密度低于空气的气体从而实现升空
D.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会一直绕月球做圆周运动
(多选)18.浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是(  )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
(多选)19.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中正确的是(  )
A.图甲:加在密闭液体上的压强,能够大小不变的向各个方向传递
B.图乙:盐水选种时所配盐水的密度应大于所有种子的密度
C.图丙:钢铁制的轮船是采用“空心”增大排开液体体积的方法增大了浮力
D.图丁:晾衣服时将衣服摊开是为了增大液体表面积,从而加快水的蒸发
(多选)20.如图所示的四个情境中涉及到的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.图甲——列车的安全线:流速越大的位置压强越小
B.图乙——抗压潜水服:海水压强随深度增大而增大
C.图丙——江中竹排漂浮:竹排受到的浮力大于重力
D.图丁——潜水艇:靠改变自身重力实现上浮和下潜
(多选)21.关于下面四幅图的说法正确的是(  )
A.如图甲,密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.如图乙,液压千斤顶可以做到四两拨千斤,应用了帕斯卡定律
C.如图丙,铁架台上的两个滑轮高度不同也能研究二力平衡条件
D.如图丁,吹气时a管水面上升是因为流速越大的位置压强越小
(多选)22.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将完全相同的两个鸡蛋放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则(  )
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.乙杯底部对水平地面的压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
(多选)23.小明将体积较小的苹果和体积较大的土豆放入水槽中,发现苹果漂浮在水面上,而土豆沉在水底,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.苹果受到的浮力大于土豆受到的浮力
B.苹果受到的浮力大于它受到的重力
C.苹果的质量小于土豆的质量
D.苹果的密度小于土豆的密度
(多选)24.在“天宫课堂”中,“太空教师”在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示“浮力消失”实验的情景。下列说法中正确的是(  )
A.乒乓球在水中受到了浮力
B.乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C.乒乓球下表面所受的压力等于上表面所受的压力
D.若此时在水中放一个实心铁球,铁球不会沉入水中
(多选)25.下面是八年级(1)班的四位同学对于一些物理量的估测,其中较接近实际的是(  )
A.图甲:小雪用手匀速缓慢托起一只刚出壳的小鸡时,大约需要0.5N的力
B.图乙:小丽正在练习在水面上漂浮的技巧,此时她所受浮力的大小约为500N
C.图丙:小刚正在给自行车的车胎打气,充满气之后的轮胎内部气压约为105Pa
D.图丁:小美完成咏春拳的经典姿势“叶问蹲”时,她对地面的压强可达106Pa
(多选)26.将重为9N的正方体木块放入装满水的烧杯中,静止后木块漂浮且浸入水中的体积占总体积的四分之三,则下列判断正确的是(  )
A.木块的密度为0.4×103kg/m3
B.放入木块前后,烧杯底受到水的压强不变
C.木块所受的浮力是9N
D.若要将木块全部浸入水中,需要对木块向下再施加3N的压力
27.近年来3D打印机渐渐进入人们的视野。利用3D打印机打印出实心海豚模型,把模型放在天平左盘,天平平衡时右盘砝码和标尺上游码的位置如图所示,模型质量为  g,若将该模型放入盛满水的烧杯中(如图),模型受到的浮力是  N。(打印材料的密度是1.2g/cm3,g取10N/kg)
28.如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,则它受到的浮力为  N,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h=  cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
29.近期,我军东部战区在台湾周边实施了代号“联合利剑﹣2024A”的军事演习,此次行动凸显了我国在捍卫国家主权和领土完整上的坚定立场与强大实力。军事领域蕴含很多物理知识,根据所学知识回答下列小题。
(1)如图甲所示,是歼﹣15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起,空气流速更大,是利用流体流速越大,压强  的原理使飞机产生向上的升力;为了使舰载机更容易起飞,最好  (选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将  (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时,为保持在同一深度潜行,需要  (选填“进水”或“排水”),潜艇受到外部水的压强  (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务,此过程核潜艇行驶的时间为  h(1节=1.85km/h)。
30.如图所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积改变,受到的浮力  (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;“海翼”号实现浮沉原理与传统潜水艇浮沉的原理  (选填“相同”或“不同”)。
31.中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空达到海拔9032m,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录,浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.5t。
(1)如图a所示,“极目一号”Ⅲ型浮空艇主要靠浮力升空,浮空艇有两个气囊,内部上层主气囊充满氦气,中间隔开,下边腹部还有一个小的副气囊(如图b所示),副气囊是充空气的,通过调节副气囊中的空气量,进而调节浮空艇的升降。浮空艇主气囊内部充入的氦气密度  (选填“大于”“小于”或“等于”)艇外空气密度;当浮空艇高度升高,大气压强会  (选填“增大”或“减小”),副气囊需要  (选填“排出”或“吸入”)部分空气。
(2)浮空艇通过与地面锚泊车连接的系留缆绳进行升空和驻空,如图c所示。在营地系泊时,浮空艇悬停静止在空中时浮空艇受到重力、浮力和缆绳拉力三个力的作用,它受到重力的大小约为  N。若此时缆绳对浮空艇的拉力方向是竖直向下的,则拉力的大小约为  N。(海拔4270m处空气密度约为0.8kg/m3)
(3)若浮空艇正从足够高处匀速竖直下降,若一重物从浮空艇上掉下,此时浮空艇所受合力的方向为竖直  (选填“向上”或“向下”)。
32.如图是节日放飞氢气球的场景,氢气球放手后会向上运动。从运动和力的知识可以得到:氢气球向上运动,是因为放手时氢气球的重力G  (选填“大于”或“小于”)氢气球受到的空气浮力F,当氢气球上升高到一定高度后不再上升,说明氢气球上升过程中受到的浮力F  (选填“变大”或“变小”)。
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