人教新版八年级物理下学期 10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习（有答案）
文档属性
| 名称 | 人教新版八年级物理下学期 10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习（有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 538.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-15 21:03:18 | ||
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文档简介
10.3
物体的浮沉条件及应用
一．选择题（共19小题）
1．小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，关于这一情景的分析正确的是（ ）
A．小瓷碗能沉入水底是因为它倾斜后的重力变大了
B．小瓷碗漂浮时受到的浮力略大于它排开水的重力
C．小瓷碗浸没时所受浮力小于漂浮时所受浮力
D．小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变大了
2．把一个密度均匀的苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态，如果将水面以上的部分切去，则剩下部分的苹果将会（ ）
A．漂浮
B．悬浮
C．下沉
D．不能判断
3．台秤上放一个盛水的容器，水中漂浮着一块冰，冰在逐渐融化过程中，下列各物理量变化的是（ ）
A．容器内水面的高度
B．冰受到的浮力
C．容器内底面所受到的压强
D．台秤的读数
4．如图所示，杯子中装满水，现向杯中轻轻放入一小块冰，冰漂浮在水面，下列判断正确的是（ ）
A．放入冰块后水对杯底的压强大于放入前水对杯底的压强
B．冰能漂浮在水面是因为水对冰块的浮力大于冰块的重力
C．冰块熔化后杯中的水会溢出
D．放入冰块时溢出水的重力与冰块的重力相等
5．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上，若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（ ）
A．浮冰受到的浮力在增大
B．浮冰受到的浮力大小不变
C．北极熊受到的支持力在减小
D．浮冰在水中的体积在减小
6．小宇喝雪碧时，发现插入瓶底的吸管松手后会自动的上浮，但放在凉水中却不会，如图对此现象的分析正确的是（ ）
A．吸管在雪碧中受浮力，在水中不受浮力
B．雪碧中吸管内外大气压的作用，使吸管上浮
C．吸管的密度小于雪碧密度，大于水的密度
D．雪碧中大量气泡附在吸管上，使它们整体所受浮力大于重力
7．“某深海探测器”利用深海潜水器无动力下潜上浮技术。其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界。如图所示，该探测器在一次海底科考活动中，观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象（整个过程中，探测器体积不变），下列说法正确的是（ ）
A．探测器在
AB
阶段是上浮，BC
阶段悬浮，CD
阶段下沉
B．探测器在
BC
阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器压力三个力
作用
C．探测器在
AB、BC、CD
三个阶段，所受重力的大小关系是
GAB＜GBC＜GCD
D．探测器在
AB、CD
两个阶段，在竖直方向的速度大小关系是
vAB＜vCD
8．研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇（ ）
A．在亚丁湾所受浮力较大
B．在亚丁湾所受浮力较小
C．底部所受海水压强相等
D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
9．某同学在游泳池中发现，当他屏住呼吸，身体保持不动时，能够漂浮在水面而不下沉，此时只有很小部分身体露出水面。由图可知A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC，其中人体的密度最接近（ ）
A．ρA
B．ρB
C．ρC
D．都不接近
10．氢气具有可燃性，因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火，后来使用不会燃烧的氦气替代氢气来填充气球和飞艇。相同条件下氦气的密度约为氢气密度的两倍，但仍比空气的密度（约1.29kg/m3）小得多。若忽略球皮和吊索的重力，则相同体积的氦气球与氢气球相比（ ）
A．氦气球的有效载重量约为氢气球的一半
B．氦气球有的效载重量约为氢气球的两倍
C．氦气球有效载重量比氢气球小很多
D．氦气球的有效载重量与氢气球差不多
11．一个空心球，空心部分体积为整个球体积的一半，它漂浮在水面上，刚好有一半体积露出水面。若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（ ）
A．漂浮
B．沉底
C．悬浮
D．无法确定
12．一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态（ ）
A．下沉
B．漂浮
C．悬浮
D．无法判断
13．两瓶原装饮料，外观包装都有“净含量200ml”的标识（“净含量”指瓶内液体体积），把它们放在水中，静止时状态如图所示，不计瓶及包装的质量和体积，两饮料瓶受到的浮力F和液体重力G的关系，正确的是（ ）
A．F甲＝G甲＞F乙＝G乙
B．F甲＝G甲＜F乙＝G乙
C．F甲＞G甲，F乙＞G乙
D．F甲＜G甲，F乙＜G乙
14．桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和实心铁球的体积相等，如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁．将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2．下列判断中正确的是（ ）
A．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ铁，则F1＞F2
B．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ铁，则F1＜F2
C．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ铁，则F1＝F2
D．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ铁，则F1＜F2
15．将一方形木块（体积为V木）放于水中，再将一方形冰块（体积为V冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10：9：8，则V冰：V木为（说明：图中冰块、木块大小不具暗示意义）（ ）
A．9：8
B．8：9
C．1：8
D．2：9
16．如图所示，三个完全相同的玻璃缸装满了水，其中（a）中只有水，（b）水中漂浮着一只小鸭子，（c）水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量，可知它们的质量（ ）
A．（a）最大
B．（b）最大
C．（c）最大
D．一样大
17．甲、乙两个质量相等的实心小球，密度分别为ρ甲、ρ乙，ρ甲：ρ乙＝2：3．将它们放入足够深的水中，甲、乙两球静止时所受浮力之比是6：5，则两物体在水中的状态可能是（ ）
A．都漂浮
B．都下沉
C．甲漂浮，乙下沉
D．甲悬浮，乙下沉
18．将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
19．如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分（ ）
A．还会重新露出水面
B．不会重新露出水面
C．以上两种可能都有
D．无法判断是否会重新露出水面
二．多选题（共2小题）
20．液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度，从而判定其中的含水量。如图所示是将一支密度计放入牛奶中的情景，下列判断正确的是（密度计相邻刻度线间的密度差相同）（ ）
A．测得该牛奶的密度是1.1g/cm3
B．该密度计的测量范围是0.8～1.2g/cm3，分度值是0.5g/cm3
C．密度计的制作原理是二力平衡
D．密度计上刻度值越大，相邻刻度线之间的间距越小
21．如图所示，a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球于沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A．它们浸在水中的体积关系是：Va＝Vb＝Vc
B．它们的重力关系是：Ga＝Gb＞Gc
C．它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc
D．它们所受到的浮力关系是：Fa＝Fb＝Fc
三．填空题（共12小题）
22．（1）轮船、密度计是利用漂浮时
来工作的。
（2）潜水艇通过改变
来实现上浮和下沉。
（3）热气球和飞艇通过充入密度比空气
的气体从而实现升空的。
23．如图，是由装着部分水的烧瓶做成的一种潜水艇模型，当烧瓶处于悬浮状态时，若从胶管向瓶中吹气，烧瓶受到的浮力
，烧瓶将会
（选填“上浮”、“下沉”或“不变”）。鱼类体内有鱼鳔，静止在水面下的鱼将鱼鳔充气后体积变大，鱼受到的浮力
，鱼就浮起来。（第一、三空格选填“增大”“减小”或“不变”）
24．城市的一些低洼路段在洪水来临之际经常会进成车辆被淹和人员伤亡事故。当车辆被淹没后无法浮起的主要原因是：车辆受到的重力
浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；其中车辆被淹得越深，车门车门越难从里面推开的原因是
；若车的门把手在水下4米处，受到水的压强为
帕。
25．甲、乙两相同的烧杯中装有质量相等水，将质量相等的木块和冰块分别投入两烧杯中静止时（水未溢出），木块所受的浮力
冰块所受的浮力；甲烧杯底部受到的压强
乙烧杯底部受到的压强；木块露出水的体积
冰块露出水面的体积。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
（ρ木＝0.6×103
kg/m3，ρ冰＝0.9×103
kg/m3）
26．俗话说：“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力
同质量李子受到的浮力，西瓜的密度
李子的密度。（选“大于”、“小于”或“等于”）。
27．《刻舟求剑》这则寓言故事中，刻舟人最终没能寻到剑，是因为剑相对于船是
的。小明看到岸边停着一艘轮船，他想：如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，这艘轮船的质量和浮沉情况会怎样变化呢？你认为质量将
（选填“变大”、“变小”或“不变”），船在水中的位置将
（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”）。
28．小明质量为50kg，周末他去游泳馆游泳，当他套着游泳圈在3m深水区休息时（游泳圈的重量忽略不计），他所受的浮力为
N，此时由于不小心，手牌滑落沉到池底，则手牌受到的压强为
Pa，然后他去掉游泳圈，潜入水中捞手牌，捞到手牌后，若他受到的浮力小于500N，若不做任何动作，他将在水中
（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。
29．如图所示，将重为3N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小为
N，如果往烧杯注入1N的盐水，木块受到的浮力大小为
N．同时，烧杯底部所受水的压强比原来
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
30．如图所示一物体漂浮在液面上时，露出液面的体积为V1，液面下的体积为V2，则液体的密度ρ液与物体的密度ρ物之比为
。
31．韩国“岁月号”客轮发生触礁浸水事故而逐渐倾斜，最终海水灌满船，客轮的重力
（选填“大于”或“小于”）所受浮力而下沉。事故发生后，潜水员下潜到25米深的水下船舱内进行搜救，此时潜水员受到的压强是
Pa（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg）．有人猜测是轮船底部被船员视为生命水的“平衡水”被人为减少，如图，导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平衡的能力，平衡水的作用是
。
32．2014年4月，我海军372号潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航，如图所示。潜艇总质量3.3×103t，体积为3×103m3，高密度海水密度为
kg/m3．潜航时，不慎全部驶入密度为1.02×103kg/m3的低密度海水区域，导致浮力减小了
N，导致潜艇加速下沉，当仪表显示海水压强为4×106Pa时，潜艇表面1cm2的面积受到海水压力
N，达到潜艇承受极限。官兵紧急排出水舱内的水，潜艇最终转危为安。（g取10N/kg）
33．图是薄纸制成的下端开口，容器的容积为1m3，所用薄纸重量为0.5N，容器内空气重量为
N，容器（含其内空气）的总重量为
N（空气密度为
1.29kg/m3，g＝10N/kg），为了使容器悬浮在空中，你要用
方法使容器内空气减少，容器内空气的重量减少
N，容器才能悬浮在空中，此时容器内空气密度
容器外空气密度（选填“大于”，“等于”，“小于”）。
四．实验探究题（共2小题）
34．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能
在液体中，此时吸管受到的浮力
重力（选填“等于”“大于”或“小于”）。
（2）将吸管放到水中的情景如图1所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图2所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液
ρ水（选填“＝”“＞”或“＜”），h与ρ水、ρ液及H的关系式是h＝
。
（3）小明根据图如图1在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的
（选填“上”或“下”）方。
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了如图3所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：
。
35．小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。
（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力
（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是
（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；
为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在
点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？
，若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h（如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ液的关系式h＝
（用给定的字母表示推导结果）
五．计算题（共3小题）
36．现在很多潜艇不仅能在厚厚的冰层下航行，关键的时候也能破冰上浮，破冰上浮时首先接触冰面的是潜艇的指挥室圆壳，假如某潜艇选择在一大块浮冰下破冰上浮，指挥室截面积28m2，冰层的厚度lm。已知要顶破冰层需要230kN的力。我们把上浮初期理想化为指挥室圆壳顶破冰层并载着同底面积大小的冰块上浮。如图，在顶破并上浮过程中整个大块浮冰不发生移动，试计算：（g＝10N/kg，冰的密度为水的密度的0.9倍）（小数点后保留一位有效数字）
（1）假设顶破冰层前潜艇悬浮冰下，要顶破该冰层至少要排出多少千克的水。
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力。（假设此时艇身还未与冰层接触）
37．在抗震救灾中，某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线，如图所示。人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg．求：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大？
（水的密度ρ＝1×103
kg/m3，g＝10N/kg）
38．阅读短文，解答问题。
中国第一艘航空母舰“辽宁号”的正式服役，标志着中国的军事装备进入了新的高度，航母上配备大量先进装备，其中舰载机时航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。
舰载机的在航母上着落时，必须适时放下舰钩，钩住甲板上的阻拦索，达到强行减速的目的。
（1）航母在海面上漂浮时，受到的浮力
航母的总重力。
（2）飞机降落时，舰钩钩住甲板上的阻拦索，使飞机强行减速，说明了
。
（3）某次训练中，某型号舰载机起飞后，舰底所受海水的压强将
（选填“变大”、“变小”或“不变”），若航母排开水的体积减小了20m3，则该型号舰载机的质量为
t．（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg，下同）
（4）已知航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时，它受到的阻力是9×106N，则当航母以10m/s的速度匀速航行时，发动机提供的牵引力为
N。
（5）歼﹣15舰载机在海面附近沿水平方向低空飞行时，机翼上、下表面的压强差P和空气流速v的关系可表示为p＝0.5ρv2，式中ρ表示空气密度，该型号飞机总质量25吨，起飞时升力由机翼获得，机翼的总面积为60m2，ρ＝1.2kg/m3，假设某次该舰载机无风时在水平飞行甲板上起飞，则起飞的速度至少应为
m/s。（结果保留整数）
六．综合能力题（共1小题）
39．下面是小刚自制“浮力秤”的装置图（如图甲）和使用说明书（如图乙）。
已知“浮力秤”内所装的液体是水，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度h0为4cm，请根据上述内容和条件解答：
请你完成下列问题：
（1）“浮力秤”能够称出物体的质量，应用原理是始终让浮力秤的浮体处于
（选填“上浮”、“漂浮”或“悬浮”）状态。
（2）根据小刚制作出的“浮力秤”参数可得，秤盘没有放物体时浮体排开水的体积是
cm3，这“浮力秤”的浮体质量是
kg；根据“浮力秤”的使用说明书可知，应把“浮力秤”的刻度刻在
（选填“浮体”或“外筒”）壁上，且刻度是
（选填“均匀”或“不均匀”）的；
（3）理想状态下，使用此“浮力秤”能够达到最大称量值是
kg；达到最大称量时，应在外筒中至少加入
kg的水。
七．解答题（共10小题）
40．一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3．把它浸没在水中后放手，请问：
（1）木块最终在水中处于什么状态（沉底、悬浮、漂浮）？为什么？
（2）木块在水中静止时受到的浮力大小？浸在水中的体积？
（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
41．某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3．把它浸没在水中后放开手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？现在在木块上放一重物，刚好使木块全部浸没，求此重物至少多重？（g＝10N/kg）
42．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）。
（1）求木块所受到的浮力大小；
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；
（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。
43．阅读下面内容，回答以下问题。
气球（如图）是充满空气或某种别的气体的一种密封袋。气球不但可作为玩具，装饰品外，还可以作为运输工具。如果气球足够大，里面气体又轻于同体积的空气，产生的浮力超过气囊和附带物体（如吊籃，热气球等）的重量时，气球就可上升。因此它可用来运载观测仪器和乘客。只装载设备的无人气球经常用于对高空大气环境的科学研究，有时也用于测定宇宙射线
（1）为了使气球能够升空，在文中提到的“里面气体又轻于同体积的空气”，是指这种气体的
（选填“质量”、“体积”或“密度”）比空气
。
（2）在2017年9月20日，吉林省临江有一名59岁的男子乘坐简易氢气球采摘松籽，结果氢气球突然失控飘向空中，因为事发时现场有大雾，所以营救人员无法判断氢气球飘走的方向。据了解这种氢气球是有一种控制高度的排气拉锁的，可以用来控制气球内气体的总量，但是不知道为什么毕姓男子没有进行排气操作。利用排气拉锁进行排气可以使气球受到的浮力
（选填“变大”、“变小”或“不变”），当浮力
重力时，气球就下降。为了能更快的控制气球排气下降，你认为应将排气拉锁排气阀门安装在气球的
（选填“顶部”、“中部”或“底部”）
（3）若一个充氦气的气球，其气囊和附带物体及乘坐的人总质量为100kg，为了气球能够顺利升空至少要充入
m3（保留一位有效数字）的氦气。（ρ空气＝1.29kg/m3；ρ氢气＝0.18kg/m3）
44．请阅读《等效替代》并回答问题。
等效替代
在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童：冲少聪察，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗？
有不少同学已经猜到了，就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。可是，在那个年代（公元200年），虽然阿基米德原理已经发现了500年，但这一原理直到1627年才传入中国，小曹冲不可能知道这个原理，更不用说浮沉条件了。
实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次，爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿，要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳，思索了好久之后，画出了灯泡壳的剖视图、立体图，画出了一条条复杂的曲线，测量了一个个数据，列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算，还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水，再把水倒进量杯，不到一分钟，就把灯泡的容积“算”出来了。这里，爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积，用的也是等效替代法。
等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗？
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析，写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理。
（2）请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是
。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）
A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动
45．阅读下文，回答问题
孔明灯
孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯。相传，孔明灯是由三国时蜀汉丞相诸葛亮（字孔明）发明的，所以称为孔明灯。当年，诸葛亮被围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息。讯息成功传出后，被救脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代人放孔明灯多作为祈福之用，一般在元宵节、中秋节等重大节日施放。
孔明灯可大可小，一般为圆柱体或长方体形状。一般的孔明灯是用竹片架成圆球形，形成主体支架。外面以薄白纸密密包围而开口朝下，形成灯罩。底部的支架则以竹削成的篦组成，上面安置火源，可以是蜡烛或固体酒精。
选择晴朗无风的夜晚，先将灯体撑开，将底部的火源点燃，直到双手感到孔明灯有上升之势，即慢慢放开双手，孔明灯便徐徐飞起，上升高度可达1000m左右。
孔明灯上升的原理与热气球相同，将孔明灯内空气加热，灯内一部分空气就会因空气受热膨胀而从灯罩向下的开口流出，使内部空气密度比外部空气的密度小，因此充满热空气的孔明灯就会上升。
注意事项：孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞，否则不但不能飞上天，而且可能会引起火灾。请不要在多草多树木的地方、居民区、机场方圆5公里范围内、加油站、加气站、高压供电设施设备、通信设施设备等具有火灾、爆炸危险的场所附近燃放孔明灯。放飞时，需要2﹣3人的共同协力，需有成年人陪同。另外，可以在孔明灯底部拴上线，这样既可以重复放飞，又能控制起飞高度和范围，避免引起火灾。
（1）放飞孔明灯要点燃火源，主要目的是
。
A．点亮照明以增加节日气氛
B．加热周围空气
C．加热灯内空气
D．增大灯罩的体积
（2）百度百科上有这样一段话：孔明灯受到重力和浮力两个力作用。燃料燃烧，灯内空气温度升高，气体密度减小，导致孔明灯浮力增加。当浮力大于重力时，孔明灯就会上升。
请你对这句话作出评价：
。
46．在远洋轮船的船舷上，一般都漆着5条“吃水线”，又称“载重线”。如图所示，其中FW表示淡水线，S表示“印度洋载重线”，W表示“北大西洋载重线”，除此以外船体上还有“夏季载重线”和“冬季载重线”。请分析说明为什么“北大西洋载重线”在“印度洋载重线”的下面，并据此推理在图上表明“夏季载重线”和“冬季载重线”。
海洋
表层平均盐度（%）
中心最高盐度（%）
地理位置特点
北大西洋
3.55
3.82
在靠近北极海附近
大西洋
3.54
3.79
在南，北美洲，欧洲，非洲，南极洲之间
太平洋
3.50
3.65
在亚洲，大洋洲，美洲和南极洲之间
印度洋
3.48
3.60
在亚洲，大洋洲，非洲，南极洲之间，大部分处于热带
47．小雯同学注意到以下现象：
①热水瓶的瓶塞刚放进水中时会漂浮在水面上，吸水后会沉入水底；
②汤圆刚放入锅中时会沉到锅底，煮熟后会浮上来。
【提出问题】我们可以改变哪些因素来改变物体在液体中的浮沉状态呢？
【猜想假设】
（1）可以改变物体所受的重力。
（2）可以改变
或
从而改变物体所受到的浮力。
【进行实验】小雯同学利用如图所示的实验装置进行了探究：
（1）将乒乓球直接放入盐水中，发现乒乓球会漂浮在水面上（如图甲所示）。
（2）在乒乓球内装少量沙子，放入盐水中后发现乒乓球会漂浮在水面上，但球露出水面的体积较少。然后往烧杯内加水，发现乒乓球会下沉（如图乙所示）。
（3）将装有少量沙子的乒乓球压扁后放入盐水水中时球也会沉入水底（如图丙所示）。
（4）在乒乓球内装较多沙子，放入盐水中后发现乒乓球会沉入水底（如图丁所示）。
【分析论证】通过实验你认为热水瓶的瓶塞吸水后，使塞子所受的重力增大从而下沉；而汤圆煮熟后
，使汤圆所受的浮力大于重力从而上浮。
48．A、B是两个完全相同的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图所示。若它们所受的浮力大小分别为FA、FB、FC，则FA
FB，FB
FC．（选填“＞”、“＜”或“＝”）若物体B重为12N的物体放入水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体受到的浮力是
N，物体的体积是
m3（g取10N/kg）；若向水中加盐，则物体A受到的浮力
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
49．如图所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船，将船浮在室内游泳池的水面上，打开漏斗的活塞，流下的盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，塑料罐内气压迅速增大，气体从罐底小孔喷出，使船前进。请根据此实验思考：
（1）气体向后喷出时，船就能向前进，推动船前进力的施力物体是
。
（2）喷气船在气流喷出后从静止开始前进，这一现象说明：
①
；
②
。
（3）小船整体在竖直方向受到的一对平衡力是
。
（4）喷气船在前进中由于化学反应，总质量在不断减小，则喷气船受到浮力如何变化
，水对船底的压强如何变化？
。
八．判断题（共1小题）
50．判断下面受力示意图正误。正确的在横线打钩，错误的在横线打叉：
A．漂浮在水面上的小球受浮力和重力2个力的作用
B．匀速运动的小车受到重力和支持力、阻力和牵引力，两对平衡力的作用
C．静止在斜面上的木块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用
D．忽略空气阻力，被踢出去的足球的受重力和惯性力2个力的作用
。
参考答案
一．选择题（共19小题）
1．
C。
2．
A。
3．B。
4．
D。
5．
D。
6．
D。
7．
D。
8．
B。
9．
B。
10．
D。
11．
C。
12．
B。
13．
A。
14．
B。
15．
D。
16．
D。
17．
C。
18．
B。
19．
A。
二．多选题（共2小题）
20．
CD。
21．
ACD。
三．填空题（共12小题）
22．浮力等于重力；自身重力；小。
23．不变；上浮；变大。
24．大于；所处深度越深，车外水产生压强越大；4×104。
25．＝；＝；＞。
26．大于；小于。
27．运动；不变；不变。
28．
500；3×104；下沉。
29．
3；3；变大。
30．
。
31．大于；2.575×105；降低重心，提高稳定性。
32．
1.1×103；2.4×106；400。
33．
12.9；13.4；加热使气体膨胀；0.5；小于。
四．实验探究题（共2小题）
34．（1）竖直的漂浮；等于；（2）＞；；（3）下；（4）再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
35．
（1）不变；乙；（2）①p；②不对；h＝。
五．计算题（共3小题）
36．解：
（1）由于顶破冰层前潜艇悬浮冰下，则F浮＝G，
要顶破该冰层时，F浮＝G′+F，
由于潜艇的体积不变，则潜艇的浮力不变，
则：G＝G′+F；
所以，G﹣G′＝F＝230kN；
即：m排＝＝＝＝2.3×104kg；
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时，冰块浸入水的深度为h浸＝h﹣△h＝×1m﹣0.45m＝0.45m，
顶着的冰块受重力、浮力和支持力的作用，则G冰＝F浮+F支；
所以，F支＝G冰﹣F浮＝ρ冰V冰g﹣ρ水gV排＝ρ冰S冰h冰g﹣ρ水gS冰h浸＝0.9×103kg/m3×28m2×1m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×28m2×0.45m＝1.26×105N；
根据力的作用是相互的可知该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力F压＝F支＝1.26×105N。
答：（1）假设顶破冰层前潜艇悬浮冰下，要顶破该冰层至少要排出2.3×104kg的水。
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力为1.26×105N。
37．解：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力：
F浮＝ρgV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.5m3＝1.5×104N；
（2）因为冲锋舟漂浮，
所以F浮＝G舟+nG人，
冲锋舟最多能承载的人数：
n＝＝＝＝15（人）；
（3）冲锋舟底部受到水的压强：
p＝ρgh＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.5m＝5000
Pa。
答：（1）冲锋舟满载时所受的浮力是1.5×104N；
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载15人；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强为5000Pa。
38．解：（1）当航母在平静的水面航行时，由于漂浮，它所受的浮力等于它的总重力；
（2）飞机降落时，舰钩钩住甲板上的阻拦索，使飞机强行减速，说明了力可以改变物体的运动状态；
（3）舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，深度h减小，根据p＝ρgh可知，舰底所受海水的压强减小；
舰载机起飞前，航母漂浮，浮力等于总重力，
舰载机起飞后，航母仍然漂浮，故减小的浮力：△F浮＝G舰载机，
根据阿基米德原理可知，△F浮＝△G排海水，
故G舰载机＝△G排海水，
根据G＝mg和ρ＝可得，该型号舰载机的质量：
m舰载机＝△m排海水＝ρ海水×△V排＝1.1×103kg/m3×20m3＝2.2×104kg＝22t；
（4）航母的最高航速：54km/h＝15m/s，
根据题意可得，航母受到的阻力f＝kv2，
则9×106N＝k（15m/s）2，
解得k＝4×104，
所以，当航母以10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力：
f′＝kv12＝4×104×（10m/s）2＝4×106N，
因为航母匀速航行，所以F牵＝f′＝4×106N；
（5）飞机的重力：G＝mg＝25×103kg×10N/kg＝2.5×105N；
飞机要起飞，飞机起飞的最小升力应等于该飞机的重力，
所以pS＝G，
则机翼上、下表面的压强差：p＝＝＝×103Pa，
根据公式p＝0.5ρv2可得，起飞速度：
v＝＝≈83.3m/s。
故答案为：
（1）等于；（1）力可以改变物体的运动状态；（3）变小；22；（4）4×106；（5）83.3。
六．综合能力题（共1小题）
39．解：（1）“浮力秤”能够称出物体的质量，应用原理是漂浮的物体，所受的浮力等于自身的重力；
（2）秤盘没有放物体时浮体排开水的体积是：V排＝Sh＝250cm2×4cm＝1000cm3；
浮体的浮力和重力分别用F浮1和G0表示，
浮体漂浮可得浮体重力：G0＝F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N，
浮体的质量：m0＝＝＝1kg；
由说明可知，浮力秤是根据浮体在水中浸入的深度读数的，所以刻度线应刻在浮体上；
秤盘中未放物体时，浮体在水中漂浮，则有
F浮1＝G0
ρ水gV排1＝G0
化简后可得：G0＝Sρ水gh0；＝
被秤物体放在秤盘上后，浮体仍漂浮，则有
F浮2＝G0+G物
ρ水gV排2＝G0+mg
ρ水gSh＝ρ水gSρh0+mg
化简后可得：m＝Sρ水（h﹣h0）；此式中，S、ρ水、h0均为定值，由此可知，m与h为一次函数，所以刻度是均匀的。
（3）由图可知，浮体的最大长度为40cm，能称得的最大质量：
m大＝Sρ水（h﹣h0）＝250×10﹣4m2×1.0×103kg/m3×（40﹣4）×10﹣2m＝9kg；
达到最大称量时，应在外筒中加入水的体积：
V水＝V容﹣V浮体＝300×40×10﹣6m3﹣250×40×10﹣6m3＝2×10﹣3m3，
水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg。
故答案为：（1）漂浮；（2）1000；1；浮体；均匀；（3）9；2。
七．解答题（共10小题）
40．解：
（1）已知ρ木＝0.8×103kg/m3＜ρ水＝1.0×103kg/m3，木块在水中先上浮，最终处于漂浮状态；
（2）因为木块漂浮，
所以受到的浮力为F浮＝G木＝mg＝ρVg＝0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg＝1.6N；
根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ水gV排，
木块浸入水中的体积为V排＝＝＝1.6×10﹣4m3。
答：
（1）木块在水中最终会漂浮；因为木块的密度小于水的密度；
（2）木块在水中受到的浮力为1.6N；浸入水中的体积为1.6×10﹣4m3。
41．解：（1）木块的质量：m＝ρ木V木＝0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3＝0.16kg；
木块所受重力：G＝mg＝0.16kg×10N/kg＝1.6N
当物体完全浸没时V排＝V木，浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N
则F浮＞G，所以物体上浮，最终处于漂浮状态，故不能悬浮；
（2）当物体静止后，漂浮在水面上，则F浮＝G＝1.6N；
由F浮＝ρ液gV排得：
V排＝＝＝1.6×10﹣4m3；
（3）由于使木块刚好全部浸没，则木块受到的浮力与木块和重物的重力相等，
所以G重＝F浮﹣G＝2N﹣1.6N＝0.4N。
答：（1）木块浸没在水中时所受的浮力大于重力，受力不平衡，所以不能再水面下悬浮；
（2）木块漂浮时浸在水中的体积是1.6×10﹣4m3。
（3）此重物至少0.4N。
42．解：
（1）因为木块漂浮在水面上，
所以受到的浮力F浮＝G木＝10N；
（2）所处0.2m水深度木块的下表面受到的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
（3）根据F浮＝ρ水gV排可知，
浸入水中的体积即为排开液体的体积：
V排＝＝＝1×10﹣3m3；
因为V排＝V木；所以V木＝V排＝×1×10﹣3m3＝1.25×10﹣3m3；
木块全部浸没时受到水的浮力：
F′浮＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3＝12.5N；
因为F浮′＝G木+F，
所以压力F＝F浮′﹣G木＝12.5N﹣10N＝2.5N。
答：
（1）木块所受到的浮力为10N；
（2）木块下表面受到水的压强为2000Pa；
（3）要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5N。
43．解：（1）轻是指质量小，在体积相同时，根据ρ＝知，密度小；
（2）排气时，气球的体积减小，根据F浮＝ρ气gV排知，气球受到的浮力的减小；
当浮力小于重力时，气球就下降；
因为氢气的密度小于空气的密度，密度小的气体上升，所以为了能更快的控制气球排气下降，应将排气拉锁排气阀门安装在气球的顶部；
（3）要使气球升空，其所受浮力应等于球及仪器的总重力，
则ρ空气gV空气＝ρ氦气gV氦气+m总g。
由氦气球排开空气的体积与自身的体积相同，
则ρ空气V氦气＝ρ氦气V氦气+m总，
所以V氦气＝＝≈90.1m3。
故答案为：（1）密度；小；（2）变小；小于；顶部；（3）90.1。
44．解：（1）“大象和船”及“石块和船”均为漂浮，都受到重力和浮力的作用；
根据漂浮条件可知：F浮1＝G船+G大象；F浮2＝G船+G石头；
由于船上放大象和放石头时水面达到同一记号处，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两种情况受到的浮力相同，即：F浮1＝F浮2；
所以，G船+G大象＝G船+G石头；则G大象＝G石头；
（2）A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系；运用的是等效替代法。
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱；用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场，运用的是模型法。
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小，运用的是转换法。
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动；运用的是转换法。
故A运用的是等效替代法。
故答案为：
（1）“大象和船”及“石块和船”，都受到重力和浮力的作用；
根据漂浮条件可知：F浮1＝G船+G大象；F浮2＝G船+G石头；
由于排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知：F浮1＝F浮2；
所以，G大象＝G石头。
（2）A。
45．解：（1）放飞孔明灯要点燃火源，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而减小总重力，便于起飞，故选C；
（2）原因解释错误。
在忽略孔明灯体积变化的情况下，孔明灯受到的浮力大小并不变化，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得灯的总重力小于所受的浮力，于是孔明灯就会上升。
故答案为：（1）C；
（2）原因解释错误。在忽略孔明灯体积变化的情况下，孔明灯受到的浮力大小并不变化，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得灯的总重力小于所受的浮力，于是孔明灯就会上升。
46．解：（1）由表格中数据知，北大西洋在北极海附近，且其表面平均盐度更大，根据F浮＝ρ液gV排，排开液体的体积更小，则其吃水线应在下方，所以“北大西洋载重线”在“印度洋载重线”的下面；
（2）由于冬天海水的密度更高物体在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，所以根据F浮＝ρ液gV排可知排开海水的体积更小，所以最下边的是“冬季载重线”，最上边的是“夏季载重线”。
如图：
答：（1）北大西洋在北极海附近，且其表面平均盐度更大，根据F浮＝ρ液gV排，排开液体的体积更小，则其吃水线应在下方；
（2）如上图。
47．解：物体的浮沉条件：浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉；浮力等于重力，物体悬浮或漂浮，因此要改变物体的浮沉可以改变重力或者改变浮力，而改变浮力的方法：改变物体排开液体的体积或改变液体的密度。瓶塞吸水重力增大从而下沉；汤圆煮熟后，体积变大浮力变大，当浮力大于重力从而上浮。
故答案为：排开液体的体积；改变液体的密度；排开液体的体积变大浮力变大。
48．解：（1）因为物体A、B漂浮，根据漂浮条件可知：它们受到的浮力都等于物体的重力，而A、B是两个完全相同的物体，所以它们受到的浮力相等，即FA＝FB；
因为B漂浮，排开的液体体积小于物体的体积，C物体下沉，浸没液体中，排开的液体体积与物体的体积相同，而物体C与B体积相等，所以B物体排开的液体体积小于C物体排开的液体体积，根据阿基米德原理可知：B物体受到的浮力小于C物体受到的浮力，即FB＜FC。
（2）因静止时物体有四分之一的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，
所以，物体受到的浮力F浮＝G＝12N，
由F浮＝ρgV排可得，排开水的体积：
V排＝＝＝1.2×10﹣3m3，
则物体的体积：
V＝＝＝1.6×10﹣3m3；
向水中加盐时，物体始终漂浮，由漂浮条件可知，物体受到的浮力不变；
故答案为：＝；＜；12；1.6×10﹣3；不变。
49．解：（1）船向后喷出气体，给空气一个作用力，因为力的作用是相互的，那么，空气就会给船一个反作用力，船在反作用力的作用下，船就能向前进；推动船前进力的施力物体是气体；
（2）船向后喷出气体，给空气一个作用力，因为力的作用是相互的，那么，空气就会给船一个反作用力，船在反作用力的作用下，改变了状态，由静止变为运动，因此是力改变了物体的运动状态；
（3）船处于漂浮状态，船所受的浮力等于重力，即F浮＝G。
（4）因为在塑料罐中发生化学反应，产生气体向外喷出，船的总重变小，所以船受的浮力也会减小；
则船会上浮一些，船底浸没的深度减小，所以根据p＝ρgh可知水对船底的压强减小。
故答案为：（1）气体；
（2）①力的作用是相互的；
②力可以改变物体的运动状态；
（3）重力和浮力；
（4）减小；
减小。
八．判断题（共1小题）
50．解：
A、漂浮在水面上的小球受浮力和重力2个力的作用，受力示意图正确，故A正确；
B、匀速运动的小车受到重力和支持力、阻力和牵引力，两对平衡力的作用，受力示意图正确，故B正确；
C、静止在斜面上的木块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，图中摩擦力的方向错误，故C错误；
D、忽略空气阻力，被踢出去的足球只受重力（无惯性力），足球由于惯性还要继续向前运动，故D错误。
故答案为：A．√；B．√；C．×；D．×。
物体的浮沉条件及应用
一．选择题（共19小题）
1．小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，关于这一情景的分析正确的是（ ）
A．小瓷碗能沉入水底是因为它倾斜后的重力变大了
B．小瓷碗漂浮时受到的浮力略大于它排开水的重力
C．小瓷碗浸没时所受浮力小于漂浮时所受浮力
D．小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变大了
2．把一个密度均匀的苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态，如果将水面以上的部分切去，则剩下部分的苹果将会（ ）
A．漂浮
B．悬浮
C．下沉
D．不能判断
3．台秤上放一个盛水的容器，水中漂浮着一块冰，冰在逐渐融化过程中，下列各物理量变化的是（ ）
A．容器内水面的高度
B．冰受到的浮力
C．容器内底面所受到的压强
D．台秤的读数
4．如图所示，杯子中装满水，现向杯中轻轻放入一小块冰，冰漂浮在水面，下列判断正确的是（ ）
A．放入冰块后水对杯底的压强大于放入前水对杯底的压强
B．冰能漂浮在水面是因为水对冰块的浮力大于冰块的重力
C．冰块熔化后杯中的水会溢出
D．放入冰块时溢出水的重力与冰块的重力相等
5．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上，若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（ ）
A．浮冰受到的浮力在增大
B．浮冰受到的浮力大小不变
C．北极熊受到的支持力在减小
D．浮冰在水中的体积在减小
6．小宇喝雪碧时，发现插入瓶底的吸管松手后会自动的上浮，但放在凉水中却不会，如图对此现象的分析正确的是（ ）
A．吸管在雪碧中受浮力，在水中不受浮力
B．雪碧中吸管内外大气压的作用，使吸管上浮
C．吸管的密度小于雪碧密度，大于水的密度
D．雪碧中大量气泡附在吸管上，使它们整体所受浮力大于重力
7．“某深海探测器”利用深海潜水器无动力下潜上浮技术。其两侧配备多块相同的压载铁，当其到达设定深度时，抛卸压载铁，使其悬浮、上浮等，并通过探测器观察窗观察海底世界。如图所示，该探测器在一次海底科考活动中，观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象（整个过程中，探测器体积不变），下列说法正确的是（ ）
A．探测器在
AB
阶段是上浮，BC
阶段悬浮，CD
阶段下沉
B．探测器在
BC
阶段处于悬浮状态，受到重力、浮力和海水对探测器压力三个力
作用
C．探测器在
AB、BC、CD
三个阶段，所受重力的大小关系是
GAB＜GBC＜GCD
D．探测器在
AB、CD
两个阶段，在竖直方向的速度大小关系是
vAB＜vCD
8．研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇（ ）
A．在亚丁湾所受浮力较大
B．在亚丁湾所受浮力较小
C．底部所受海水压强相等
D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
9．某同学在游泳池中发现，当他屏住呼吸，身体保持不动时，能够漂浮在水面而不下沉，此时只有很小部分身体露出水面。由图可知A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC，其中人体的密度最接近（ ）
A．ρA
B．ρB
C．ρC
D．都不接近
10．氢气具有可燃性，因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火，后来使用不会燃烧的氦气替代氢气来填充气球和飞艇。相同条件下氦气的密度约为氢气密度的两倍，但仍比空气的密度（约1.29kg/m3）小得多。若忽略球皮和吊索的重力，则相同体积的氦气球与氢气球相比（ ）
A．氦气球的有效载重量约为氢气球的一半
B．氦气球有的效载重量约为氢气球的两倍
C．氦气球有效载重量比氢气球小很多
D．氦气球的有效载重量与氢气球差不多
11．一个空心球，空心部分体积为整个球体积的一半，它漂浮在水面上，刚好有一半体积露出水面。若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（ ）
A．漂浮
B．沉底
C．悬浮
D．无法确定
12．一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时的状态（ ）
A．下沉
B．漂浮
C．悬浮
D．无法判断
13．两瓶原装饮料，外观包装都有“净含量200ml”的标识（“净含量”指瓶内液体体积），把它们放在水中，静止时状态如图所示，不计瓶及包装的质量和体积，两饮料瓶受到的浮力F和液体重力G的关系，正确的是（ ）
A．F甲＝G甲＞F乙＝G乙
B．F甲＝G甲＜F乙＝G乙
C．F甲＞G甲，F乙＞G乙
D．F甲＜G甲，F乙＜G乙
14．桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和实心铁球的体积相等，如图所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁．将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2．下列判断中正确的是（ ）
A．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ铁，则F1＞F2
B．若ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ铁，则F1＜F2
C．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ铁，则F1＝F2
D．若ρ酒精＜ρ木＜ρ水＜ρ铁，则F1＜F2
15．将一方形木块（体积为V木）放于水中，再将一方形冰块（体积为V冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10：9：8，则V冰：V木为（说明：图中冰块、木块大小不具暗示意义）（ ）
A．9：8
B．8：9
C．1：8
D．2：9
16．如图所示，三个完全相同的玻璃缸装满了水，其中（a）中只有水，（b）水中漂浮着一只小鸭子，（c）水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量，可知它们的质量（ ）
A．（a）最大
B．（b）最大
C．（c）最大
D．一样大
17．甲、乙两个质量相等的实心小球，密度分别为ρ甲、ρ乙，ρ甲：ρ乙＝2：3．将它们放入足够深的水中，甲、乙两球静止时所受浮力之比是6：5，则两物体在水中的状态可能是（ ）
A．都漂浮
B．都下沉
C．甲漂浮，乙下沉
D．甲悬浮，乙下沉
18．将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
19．如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分（ ）
A．还会重新露出水面
B．不会重新露出水面
C．以上两种可能都有
D．无法判断是否会重新露出水面
二．多选题（共2小题）
20．液体密度计常用来测定啤酒、牛奶等液体的密度，从而判定其中的含水量。如图所示是将一支密度计放入牛奶中的情景，下列判断正确的是（密度计相邻刻度线间的密度差相同）（ ）
A．测得该牛奶的密度是1.1g/cm3
B．该密度计的测量范围是0.8～1.2g/cm3，分度值是0.5g/cm3
C．密度计的制作原理是二力平衡
D．密度计上刻度值越大，相邻刻度线之间的间距越小
21．如图所示，a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球于沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A．它们浸在水中的体积关系是：Va＝Vb＝Vc
B．它们的重力关系是：Ga＝Gb＞Gc
C．它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc
D．它们所受到的浮力关系是：Fa＝Fb＝Fc
三．填空题（共12小题）
22．（1）轮船、密度计是利用漂浮时
来工作的。
（2）潜水艇通过改变
来实现上浮和下沉。
（3）热气球和飞艇通过充入密度比空气
的气体从而实现升空的。
23．如图，是由装着部分水的烧瓶做成的一种潜水艇模型，当烧瓶处于悬浮状态时，若从胶管向瓶中吹气，烧瓶受到的浮力
，烧瓶将会
（选填“上浮”、“下沉”或“不变”）。鱼类体内有鱼鳔，静止在水面下的鱼将鱼鳔充气后体积变大，鱼受到的浮力
，鱼就浮起来。（第一、三空格选填“增大”“减小”或“不变”）
24．城市的一些低洼路段在洪水来临之际经常会进成车辆被淹和人员伤亡事故。当车辆被淹没后无法浮起的主要原因是：车辆受到的重力
浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；其中车辆被淹得越深，车门车门越难从里面推开的原因是
；若车的门把手在水下4米处，受到水的压强为
帕。
25．甲、乙两相同的烧杯中装有质量相等水，将质量相等的木块和冰块分别投入两烧杯中静止时（水未溢出），木块所受的浮力
冰块所受的浮力；甲烧杯底部受到的压强
乙烧杯底部受到的压强；木块露出水的体积
冰块露出水面的体积。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
（ρ木＝0.6×103
kg/m3，ρ冰＝0.9×103
kg/m3）
26．俗话说：“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力
同质量李子受到的浮力，西瓜的密度
李子的密度。（选“大于”、“小于”或“等于”）。
27．《刻舟求剑》这则寓言故事中，刻舟人最终没能寻到剑，是因为剑相对于船是
的。小明看到岸边停着一艘轮船，他想：如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，这艘轮船的质量和浮沉情况会怎样变化呢？你认为质量将
（选填“变大”、“变小”或“不变”），船在水中的位置将
（选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”）。
28．小明质量为50kg，周末他去游泳馆游泳，当他套着游泳圈在3m深水区休息时（游泳圈的重量忽略不计），他所受的浮力为
N，此时由于不小心，手牌滑落沉到池底，则手牌受到的压强为
Pa，然后他去掉游泳圈，潜入水中捞手牌，捞到手牌后，若他受到的浮力小于500N，若不做任何动作，他将在水中
（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。
29．如图所示，将重为3N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小为
N，如果往烧杯注入1N的盐水，木块受到的浮力大小为
N．同时，烧杯底部所受水的压强比原来
（填“变大”、“变小”或“不变”）。
30．如图所示一物体漂浮在液面上时，露出液面的体积为V1，液面下的体积为V2，则液体的密度ρ液与物体的密度ρ物之比为
。
31．韩国“岁月号”客轮发生触礁浸水事故而逐渐倾斜，最终海水灌满船，客轮的重力
（选填“大于”或“小于”）所受浮力而下沉。事故发生后，潜水员下潜到25米深的水下船舱内进行搜救，此时潜水员受到的压强是
Pa（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg）．有人猜测是轮船底部被船员视为生命水的“平衡水”被人为减少，如图，导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平衡的能力，平衡水的作用是
。
32．2014年4月，我海军372号潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航，如图所示。潜艇总质量3.3×103t，体积为3×103m3，高密度海水密度为
kg/m3．潜航时，不慎全部驶入密度为1.02×103kg/m3的低密度海水区域，导致浮力减小了
N，导致潜艇加速下沉，当仪表显示海水压强为4×106Pa时，潜艇表面1cm2的面积受到海水压力
N，达到潜艇承受极限。官兵紧急排出水舱内的水，潜艇最终转危为安。（g取10N/kg）
33．图是薄纸制成的下端开口，容器的容积为1m3，所用薄纸重量为0.5N，容器内空气重量为
N，容器（含其内空气）的总重量为
N（空气密度为
1.29kg/m3，g＝10N/kg），为了使容器悬浮在空中，你要用
方法使容器内空气减少，容器内空气的重量减少
N，容器才能悬浮在空中，此时容器内空气密度
容器外空气密度（选填“大于”，“等于”，“小于”）。
四．实验探究题（共2小题）
34．小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能
在液体中，此时吸管受到的浮力
重力（选填“等于”“大于”或“小于”）。
（2）将吸管放到水中的情景如图1所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图2所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液
ρ水（选填“＝”“＞”或“＜”），h与ρ水、ρ液及H的关系式是h＝
。
（3）小明根据图如图1在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的
（选填“上”或“下”）方。
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了如图3所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：
。
35．小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。
（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力
（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是
（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；
为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在
点（选填“p”或“q”）。
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？
，若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h（如图丁）、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ液的关系式h＝
（用给定的字母表示推导结果）
五．计算题（共3小题）
36．现在很多潜艇不仅能在厚厚的冰层下航行，关键的时候也能破冰上浮，破冰上浮时首先接触冰面的是潜艇的指挥室圆壳，假如某潜艇选择在一大块浮冰下破冰上浮，指挥室截面积28m2，冰层的厚度lm。已知要顶破冰层需要230kN的力。我们把上浮初期理想化为指挥室圆壳顶破冰层并载着同底面积大小的冰块上浮。如图，在顶破并上浮过程中整个大块浮冰不发生移动，试计算：（g＝10N/kg，冰的密度为水的密度的0.9倍）（小数点后保留一位有效数字）
（1）假设顶破冰层前潜艇悬浮冰下，要顶破该冰层至少要排出多少千克的水。
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力。（假设此时艇身还未与冰层接触）
37．在抗震救灾中，某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线，如图所示。人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg．求：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大？
（水的密度ρ＝1×103
kg/m3，g＝10N/kg）
38．阅读短文，解答问题。
中国第一艘航空母舰“辽宁号”的正式服役，标志着中国的军事装备进入了新的高度，航母上配备大量先进装备，其中舰载机时航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。
舰载机的在航母上着落时，必须适时放下舰钩，钩住甲板上的阻拦索，达到强行减速的目的。
（1）航母在海面上漂浮时，受到的浮力
航母的总重力。
（2）飞机降落时，舰钩钩住甲板上的阻拦索，使飞机强行减速，说明了
。
（3）某次训练中，某型号舰载机起飞后，舰底所受海水的压强将
（选填“变大”、“变小”或“不变”），若航母排开水的体积减小了20m3，则该型号舰载机的质量为
t．（ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg，下同）
（4）已知航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时，它受到的阻力是9×106N，则当航母以10m/s的速度匀速航行时，发动机提供的牵引力为
N。
（5）歼﹣15舰载机在海面附近沿水平方向低空飞行时，机翼上、下表面的压强差P和空气流速v的关系可表示为p＝0.5ρv2，式中ρ表示空气密度，该型号飞机总质量25吨，起飞时升力由机翼获得，机翼的总面积为60m2，ρ＝1.2kg/m3，假设某次该舰载机无风时在水平飞行甲板上起飞，则起飞的速度至少应为
m/s。（结果保留整数）
六．综合能力题（共1小题）
39．下面是小刚自制“浮力秤”的装置图（如图甲）和使用说明书（如图乙）。
已知“浮力秤”内所装的液体是水，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度h0为4cm，请根据上述内容和条件解答：
请你完成下列问题：
（1）“浮力秤”能够称出物体的质量，应用原理是始终让浮力秤的浮体处于
（选填“上浮”、“漂浮”或“悬浮”）状态。
（2）根据小刚制作出的“浮力秤”参数可得，秤盘没有放物体时浮体排开水的体积是
cm3，这“浮力秤”的浮体质量是
kg；根据“浮力秤”的使用说明书可知，应把“浮力秤”的刻度刻在
（选填“浮体”或“外筒”）壁上，且刻度是
（选填“均匀”或“不均匀”）的；
（3）理想状态下，使用此“浮力秤”能够达到最大称量值是
kg；达到最大称量时，应在外筒中至少加入
kg的水。
七．解答题（共10小题）
40．一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3．把它浸没在水中后放手，请问：
（1）木块最终在水中处于什么状态（沉底、悬浮、漂浮）？为什么？
（2）木块在水中静止时受到的浮力大小？浸在水中的体积？
（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
41．某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3．把它浸没在水中后放开手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？现在在木块上放一重物，刚好使木块全部浸没，求此重物至少多重？（g＝10N/kg）
42．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的（g取10N/kg）。
（1）求木块所受到的浮力大小；
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；
（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。
43．阅读下面内容，回答以下问题。
气球（如图）是充满空气或某种别的气体的一种密封袋。气球不但可作为玩具，装饰品外，还可以作为运输工具。如果气球足够大，里面气体又轻于同体积的空气，产生的浮力超过气囊和附带物体（如吊籃，热气球等）的重量时，气球就可上升。因此它可用来运载观测仪器和乘客。只装载设备的无人气球经常用于对高空大气环境的科学研究，有时也用于测定宇宙射线
（1）为了使气球能够升空，在文中提到的“里面气体又轻于同体积的空气”，是指这种气体的
（选填“质量”、“体积”或“密度”）比空气
。
（2）在2017年9月20日，吉林省临江有一名59岁的男子乘坐简易氢气球采摘松籽，结果氢气球突然失控飘向空中，因为事发时现场有大雾，所以营救人员无法判断氢气球飘走的方向。据了解这种氢气球是有一种控制高度的排气拉锁的，可以用来控制气球内气体的总量，但是不知道为什么毕姓男子没有进行排气操作。利用排气拉锁进行排气可以使气球受到的浮力
（选填“变大”、“变小”或“不变”），当浮力
重力时，气球就下降。为了能更快的控制气球排气下降，你认为应将排气拉锁排气阀门安装在气球的
（选填“顶部”、“中部”或“底部”）
（3）若一个充氦气的气球，其气囊和附带物体及乘坐的人总质量为100kg，为了气球能够顺利升空至少要充入
m3（保留一位有效数字）的氦气。（ρ空气＝1.29kg/m3；ρ氢气＝0.18kg/m3）
44．请阅读《等效替代》并回答问题。
等效替代
在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童：冲少聪察，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗？
有不少同学已经猜到了，就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。可是，在那个年代（公元200年），虽然阿基米德原理已经发现了500年，但这一原理直到1627年才传入中国，小曹冲不可能知道这个原理，更不用说浮沉条件了。
实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次，爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿，要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳，思索了好久之后，画出了灯泡壳的剖视图、立体图，画出了一条条复杂的曲线，测量了一个个数据，列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算，还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水，再把水倒进量杯，不到一分钟，就把灯泡的容积“算”出来了。这里，爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积，用的也是等效替代法。
等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。
等效替代法既是科学家研究问题的方法，更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗？
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析，写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理。
（2）请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是
。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）
A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动
45．阅读下文，回答问题
孔明灯
孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯。相传，孔明灯是由三国时蜀汉丞相诸葛亮（字孔明）发明的，所以称为孔明灯。当年，诸葛亮被围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息。讯息成功传出后，被救脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代人放孔明灯多作为祈福之用，一般在元宵节、中秋节等重大节日施放。
孔明灯可大可小，一般为圆柱体或长方体形状。一般的孔明灯是用竹片架成圆球形，形成主体支架。外面以薄白纸密密包围而开口朝下，形成灯罩。底部的支架则以竹削成的篦组成，上面安置火源，可以是蜡烛或固体酒精。
选择晴朗无风的夜晚，先将灯体撑开，将底部的火源点燃，直到双手感到孔明灯有上升之势，即慢慢放开双手，孔明灯便徐徐飞起，上升高度可达1000m左右。
孔明灯上升的原理与热气球相同，将孔明灯内空气加热，灯内一部分空气就会因空气受热膨胀而从灯罩向下的开口流出，使内部空气密度比外部空气的密度小，因此充满热空气的孔明灯就会上升。
注意事项：孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞，否则不但不能飞上天，而且可能会引起火灾。请不要在多草多树木的地方、居民区、机场方圆5公里范围内、加油站、加气站、高压供电设施设备、通信设施设备等具有火灾、爆炸危险的场所附近燃放孔明灯。放飞时，需要2﹣3人的共同协力，需有成年人陪同。另外，可以在孔明灯底部拴上线，这样既可以重复放飞，又能控制起飞高度和范围，避免引起火灾。
（1）放飞孔明灯要点燃火源，主要目的是
。
A．点亮照明以增加节日气氛
B．加热周围空气
C．加热灯内空气
D．增大灯罩的体积
（2）百度百科上有这样一段话：孔明灯受到重力和浮力两个力作用。燃料燃烧，灯内空气温度升高，气体密度减小，导致孔明灯浮力增加。当浮力大于重力时，孔明灯就会上升。
请你对这句话作出评价：
。
46．在远洋轮船的船舷上，一般都漆着5条“吃水线”，又称“载重线”。如图所示，其中FW表示淡水线，S表示“印度洋载重线”，W表示“北大西洋载重线”，除此以外船体上还有“夏季载重线”和“冬季载重线”。请分析说明为什么“北大西洋载重线”在“印度洋载重线”的下面，并据此推理在图上表明“夏季载重线”和“冬季载重线”。
海洋
表层平均盐度（%）
中心最高盐度（%）
地理位置特点
北大西洋
3.55
3.82
在靠近北极海附近
大西洋
3.54
3.79
在南，北美洲，欧洲，非洲，南极洲之间
太平洋
3.50
3.65
在亚洲，大洋洲，美洲和南极洲之间
印度洋
3.48
3.60
在亚洲，大洋洲，非洲，南极洲之间，大部分处于热带
47．小雯同学注意到以下现象：
①热水瓶的瓶塞刚放进水中时会漂浮在水面上，吸水后会沉入水底；
②汤圆刚放入锅中时会沉到锅底，煮熟后会浮上来。
【提出问题】我们可以改变哪些因素来改变物体在液体中的浮沉状态呢？
【猜想假设】
（1）可以改变物体所受的重力。
（2）可以改变
或
从而改变物体所受到的浮力。
【进行实验】小雯同学利用如图所示的实验装置进行了探究：
（1）将乒乓球直接放入盐水中，发现乒乓球会漂浮在水面上（如图甲所示）。
（2）在乒乓球内装少量沙子，放入盐水中后发现乒乓球会漂浮在水面上，但球露出水面的体积较少。然后往烧杯内加水，发现乒乓球会下沉（如图乙所示）。
（3）将装有少量沙子的乒乓球压扁后放入盐水水中时球也会沉入水底（如图丙所示）。
（4）在乒乓球内装较多沙子，放入盐水中后发现乒乓球会沉入水底（如图丁所示）。
【分析论证】通过实验你认为热水瓶的瓶塞吸水后，使塞子所受的重力增大从而下沉；而汤圆煮熟后
，使汤圆所受的浮力大于重力从而上浮。
48．A、B是两个完全相同的物体，物体C与A、B体积相等，将它们放入同种液体中，静止时的状态如图所示。若它们所受的浮力大小分别为FA、FB、FC，则FA
FB，FB
FC．（选填“＞”、“＜”或“＝”）若物体B重为12N的物体放入水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体受到的浮力是
N，物体的体积是
m3（g取10N/kg）；若向水中加盐，则物体A受到的浮力
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
49．如图所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船，将船浮在室内游泳池的水面上，打开漏斗的活塞，流下的盐酸溶液与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体，塑料罐内气压迅速增大，气体从罐底小孔喷出，使船前进。请根据此实验思考：
（1）气体向后喷出时，船就能向前进，推动船前进力的施力物体是
。
（2）喷气船在气流喷出后从静止开始前进，这一现象说明：
①
；
②
。
（3）小船整体在竖直方向受到的一对平衡力是
。
（4）喷气船在前进中由于化学反应，总质量在不断减小，则喷气船受到浮力如何变化
，水对船底的压强如何变化？
。
八．判断题（共1小题）
50．判断下面受力示意图正误。正确的在横线打钩，错误的在横线打叉：
A．漂浮在水面上的小球受浮力和重力2个力的作用
B．匀速运动的小车受到重力和支持力、阻力和牵引力，两对平衡力的作用
C．静止在斜面上的木块受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用
D．忽略空气阻力，被踢出去的足球的受重力和惯性力2个力的作用
。
参考答案
一．选择题（共19小题）
1．
C。
2．
A。
3．B。
4．
D。
5．
D。
6．
D。
7．
D。
8．
B。
9．
B。
10．
D。
11．
C。
12．
B。
13．
A。
14．
B。
15．
D。
16．
D。
17．
C。
18．
B。
19．
A。
二．多选题（共2小题）
20．
CD。
21．
ACD。
三．填空题（共12小题）
22．浮力等于重力；自身重力；小。
23．不变；上浮；变大。
24．大于；所处深度越深，车外水产生压强越大；4×104。
25．＝；＝；＞。
26．大于；小于。
27．运动；不变；不变。
28．
500；3×104；下沉。
29．
3；3；变大。
30．
。
31．大于；2.575×105；降低重心，提高稳定性。
32．
1.1×103；2.4×106；400。
33．
12.9；13.4；加热使气体膨胀；0.5；小于。
四．实验探究题（共2小题）
34．（1）竖直的漂浮；等于；（2）＞；；（3）下；（4）再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
35．
（1）不变；乙；（2）①p；②不对；h＝。
五．计算题（共3小题）
36．解：
（1）由于顶破冰层前潜艇悬浮冰下，则F浮＝G，
要顶破该冰层时，F浮＝G′+F，
由于潜艇的体积不变，则潜艇的浮力不变，
则：G＝G′+F；
所以，G﹣G′＝F＝230kN；
即：m排＝＝＝＝2.3×104kg；
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时，冰块浸入水的深度为h浸＝h﹣△h＝×1m﹣0.45m＝0.45m，
顶着的冰块受重力、浮力和支持力的作用，则G冰＝F浮+F支；
所以，F支＝G冰﹣F浮＝ρ冰V冰g﹣ρ水gV排＝ρ冰S冰h冰g﹣ρ水gS冰h浸＝0.9×103kg/m3×28m2×1m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×28m2×0.45m＝1.26×105N；
根据力的作用是相互的可知该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力F压＝F支＝1.26×105N。
答：（1）假设顶破冰层前潜艇悬浮冰下，要顶破该冰层至少要排出2.3×104kg的水。
（2）在顶着冰块缓慢上浮0.45米时该冰块对该潜艇指挥室圆壳的压力为1.26×105N。
37．解：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力：
F浮＝ρgV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.5m3＝1.5×104N；
（2）因为冲锋舟漂浮，
所以F浮＝G舟+nG人，
冲锋舟最多能承载的人数：
n＝＝＝＝15（人）；
（3）冲锋舟底部受到水的压强：
p＝ρgh＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.5m＝5000
Pa。
答：（1）冲锋舟满载时所受的浮力是1.5×104N；
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载15人；
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强为5000Pa。
38．解：（1）当航母在平静的水面航行时，由于漂浮，它所受的浮力等于它的总重力；
（2）飞机降落时，舰钩钩住甲板上的阻拦索，使飞机强行减速，说明了力可以改变物体的运动状态；
（3）舰载机从跑道上起飞后，航母将会上浮一些，深度h减小，根据p＝ρgh可知，舰底所受海水的压强减小；
舰载机起飞前，航母漂浮，浮力等于总重力，
舰载机起飞后，航母仍然漂浮，故减小的浮力：△F浮＝G舰载机，
根据阿基米德原理可知，△F浮＝△G排海水，
故G舰载机＝△G排海水，
根据G＝mg和ρ＝可得，该型号舰载机的质量：
m舰载机＝△m排海水＝ρ海水×△V排＝1.1×103kg/m3×20m3＝2.2×104kg＝22t；
（4）航母的最高航速：54km/h＝15m/s，
根据题意可得，航母受到的阻力f＝kv2，
则9×106N＝k（15m/s）2，
解得k＝4×104，
所以，当航母以10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力：
f′＝kv12＝4×104×（10m/s）2＝4×106N，
因为航母匀速航行，所以F牵＝f′＝4×106N；
（5）飞机的重力：G＝mg＝25×103kg×10N/kg＝2.5×105N；
飞机要起飞，飞机起飞的最小升力应等于该飞机的重力，
所以pS＝G，
则机翼上、下表面的压强差：p＝＝＝×103Pa，
根据公式p＝0.5ρv2可得，起飞速度：
v＝＝≈83.3m/s。
故答案为：
（1）等于；（1）力可以改变物体的运动状态；（3）变小；22；（4）4×106；（5）83.3。
六．综合能力题（共1小题）
39．解：（1）“浮力秤”能够称出物体的质量，应用原理是漂浮的物体，所受的浮力等于自身的重力；
（2）秤盘没有放物体时浮体排开水的体积是：V排＝Sh＝250cm2×4cm＝1000cm3；
浮体的浮力和重力分别用F浮1和G0表示，
浮体漂浮可得浮体重力：G0＝F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N，
浮体的质量：m0＝＝＝1kg；
由说明可知，浮力秤是根据浮体在水中浸入的深度读数的，所以刻度线应刻在浮体上；
秤盘中未放物体时，浮体在水中漂浮，则有
F浮1＝G0
ρ水gV排1＝G0
化简后可得：G0＝Sρ水gh0；＝
被秤物体放在秤盘上后，浮体仍漂浮，则有
F浮2＝G0+G物
ρ水gV排2＝G0+mg
ρ水gSh＝ρ水gSρh0+mg
化简后可得：m＝Sρ水（h﹣h0）；此式中，S、ρ水、h0均为定值，由此可知，m与h为一次函数，所以刻度是均匀的。
（3）由图可知，浮体的最大长度为40cm，能称得的最大质量：
m大＝Sρ水（h﹣h0）＝250×10﹣4m2×1.0×103kg/m3×（40﹣4）×10﹣2m＝9kg；
达到最大称量时，应在外筒中加入水的体积：
V水＝V容﹣V浮体＝300×40×10﹣6m3﹣250×40×10﹣6m3＝2×10﹣3m3，
水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg。
故答案为：（1）漂浮；（2）1000；1；浮体；均匀；（3）9；2。
七．解答题（共10小题）
40．解：
（1）已知ρ木＝0.8×103kg/m3＜ρ水＝1.0×103kg/m3，木块在水中先上浮，最终处于漂浮状态；
（2）因为木块漂浮，
所以受到的浮力为F浮＝G木＝mg＝ρVg＝0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg＝1.6N；
根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ水gV排，
木块浸入水中的体积为V排＝＝＝1.6×10﹣4m3。
答：
（1）木块在水中最终会漂浮；因为木块的密度小于水的密度；
（2）木块在水中受到的浮力为1.6N；浸入水中的体积为1.6×10﹣4m3。
41．解：（1）木块的质量：m＝ρ木V木＝0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3＝0.16kg；
木块所受重力：G＝mg＝0.16kg×10N/kg＝1.6N
当物体完全浸没时V排＝V木，浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3＝2N
则F浮＞G，所以物体上浮，最终处于漂浮状态，故不能悬浮；
（2）当物体静止后，漂浮在水面上，则F浮＝G＝1.6N；
由F浮＝ρ液gV排得：
V排＝＝＝1.6×10﹣4m3；
（3）由于使木块刚好全部浸没，则木块受到的浮力与木块和重物的重力相等，
所以G重＝F浮﹣G＝2N﹣1.6N＝0.4N。
答：（1）木块浸没在水中时所受的浮力大于重力，受力不平衡，所以不能再水面下悬浮；
（2）木块漂浮时浸在水中的体积是1.6×10﹣4m3。
（3）此重物至少0.4N。
42．解：
（1）因为木块漂浮在水面上，
所以受到的浮力F浮＝G木＝10N；
（2）所处0.2m水深度木块的下表面受到的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
（3）根据F浮＝ρ水gV排可知，
浸入水中的体积即为排开液体的体积：
V排＝＝＝1×10﹣3m3；
因为V排＝V木；所以V木＝V排＝×1×10﹣3m3＝1.25×10﹣3m3；
木块全部浸没时受到水的浮力：
F′浮＝ρ水gV木＝1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣3m3＝12.5N；
因为F浮′＝G木+F，
所以压力F＝F浮′﹣G木＝12.5N﹣10N＝2.5N。
答：
（1）木块所受到的浮力为10N；
（2）木块下表面受到水的压强为2000Pa；
（3）要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5N。
43．解：（1）轻是指质量小，在体积相同时，根据ρ＝知，密度小；
（2）排气时，气球的体积减小，根据F浮＝ρ气gV排知，气球受到的浮力的减小；
当浮力小于重力时，气球就下降；
因为氢气的密度小于空气的密度，密度小的气体上升，所以为了能更快的控制气球排气下降，应将排气拉锁排气阀门安装在气球的顶部；
（3）要使气球升空，其所受浮力应等于球及仪器的总重力，
则ρ空气gV空气＝ρ氦气gV氦气+m总g。
由氦气球排开空气的体积与自身的体积相同，
则ρ空气V氦气＝ρ氦气V氦气+m总，
所以V氦气＝＝≈90.1m3。
故答案为：（1）密度；小；（2）变小；小于；顶部；（3）90.1。
44．解：（1）“大象和船”及“石块和船”均为漂浮，都受到重力和浮力的作用；
根据漂浮条件可知：F浮1＝G船+G大象；F浮2＝G船+G石头；
由于船上放大象和放石头时水面达到同一记号处，即排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两种情况受到的浮力相同，即：F浮1＝F浮2；
所以，G船+G大象＝G船+G石头；则G大象＝G石头；
（2）A．在研究平面镜成像特点时，我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系；运用的是等效替代法。
B．在研究磁场时，引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱；用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场，运用的是模型法。
C．探究动能大小与什么因素有关时，我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小，运用的是转换法。
D．将发声的音叉靠近乒乓球，小球被弹开，说明发声的音叉在振动；运用的是转换法。
故A运用的是等效替代法。
故答案为：
（1）“大象和船”及“石块和船”，都受到重力和浮力的作用；
根据漂浮条件可知：F浮1＝G船+G大象；F浮2＝G船+G石头；
由于排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知：F浮1＝F浮2；
所以，G大象＝G石头。
（2）A。
45．解：（1）放飞孔明灯要点燃火源，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而减小总重力，便于起飞，故选C；
（2）原因解释错误。
在忽略孔明灯体积变化的情况下，孔明灯受到的浮力大小并不变化，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得灯的总重力小于所受的浮力，于是孔明灯就会上升。
故答案为：（1）C；
（2）原因解释错误。在忽略孔明灯体积变化的情况下，孔明灯受到的浮力大小并不变化，加热灯内空气，使灯内空气密度减小，从而使灯内气体重力减小，使得灯的总重力小于所受的浮力，于是孔明灯就会上升。
46．解：（1）由表格中数据知，北大西洋在北极海附近，且其表面平均盐度更大，根据F浮＝ρ液gV排，排开液体的体积更小，则其吃水线应在下方，所以“北大西洋载重线”在“印度洋载重线”的下面；
（2）由于冬天海水的密度更高物体在海水中都是漂浮，受到的浮力相同，所以根据F浮＝ρ液gV排可知排开海水的体积更小，所以最下边的是“冬季载重线”，最上边的是“夏季载重线”。
如图：
答：（1）北大西洋在北极海附近，且其表面平均盐度更大，根据F浮＝ρ液gV排，排开液体的体积更小，则其吃水线应在下方；
（2）如上图。
47．解：物体的浮沉条件：浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉；浮力等于重力，物体悬浮或漂浮，因此要改变物体的浮沉可以改变重力或者改变浮力，而改变浮力的方法：改变物体排开液体的体积或改变液体的密度。瓶塞吸水重力增大从而下沉；汤圆煮熟后，体积变大浮力变大，当浮力大于重力从而上浮。
故答案为：排开液体的体积；改变液体的密度；排开液体的体积变大浮力变大。
48．解：（1）因为物体A、B漂浮，根据漂浮条件可知：它们受到的浮力都等于物体的重力，而A、B是两个完全相同的物体，所以它们受到的浮力相等，即FA＝FB；
因为B漂浮，排开的液体体积小于物体的体积，C物体下沉，浸没液体中，排开的液体体积与物体的体积相同，而物体C与B体积相等，所以B物体排开的液体体积小于C物体排开的液体体积，根据阿基米德原理可知：B物体受到的浮力小于C物体受到的浮力，即FB＜FC。
（2）因静止时物体有四分之一的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，
所以，物体受到的浮力F浮＝G＝12N，
由F浮＝ρgV排可得，排开水的体积：
V排＝＝＝1.2×10﹣3m3，
则物体的体积：
V＝＝＝1.6×10﹣3m3；
向水中加盐时，物体始终漂浮，由漂浮条件可知，物体受到的浮力不变；
故答案为：＝；＜；12；1.6×10﹣3；不变。
49．解：（1）船向后喷出气体，给空气一个作用力，因为力的作用是相互的，那么，空气就会给船一个反作用力，船在反作用力的作用下，船就能向前进；推动船前进力的施力物体是气体；
（2）船向后喷出气体，给空气一个作用力，因为力的作用是相互的，那么，空气就会给船一个反作用力，船在反作用力的作用下，改变了状态，由静止变为运动，因此是力改变了物体的运动状态；
（3）船处于漂浮状态，船所受的浮力等于重力，即F浮＝G。
（4）因为在塑料罐中发生化学反应，产生气体向外喷出，船的总重变小，所以船受的浮力也会减小；
则船会上浮一些，船底浸没的深度减小，所以根据p＝ρgh可知水对船底的压强减小。
故答案为：（1）气体；
（2）①力的作用是相互的；
②力可以改变物体的运动状态；
（3）重力和浮力；
（4）减小；
减小。
八．判断题（共1小题）
50．解：
A、漂浮在水面上的小球受浮力和重力2个力的作用，受力示意图正确，故A正确；
B、匀速运动的小车受到重力和支持力、阻力和牵引力，两对平衡力的作用，受力示意图正确，故B正确；
C、静止在斜面上的木块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，图中摩擦力的方向错误，故C错误；
D、忽略空气阻力，被踢出去的足球只受重力（无惯性力），足球由于惯性还要继续向前运动，故D错误。
故答案为：A．√；B．√；C．×；D．×。