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10. 如图所示是抹香鲸捕食乌贼的情景，抹香鲸是已知可以下潜到水中2 000米深的少数鲸鱼之一。抹香鲸在深潜过程中受到的
压强
增大，浮力
不变（均选填“压强”或“浮力”，不考虑抹香鲸体积的变化）。答案
10.压强 浮力
[抹香鲸在下潜过程中,深度逐渐增加,由$p=\rho gh$可得,抹香鲸所受海水压强逐渐增大;由于抹香鲸浸没在水中,在继续下潜的过程中,排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知所受的浮力不变。]
[抹香鲸在下潜过程中,深度逐渐增加,由$p=\rho gh$可得,抹香鲸所受海水压强逐渐增大;由于抹香鲸浸没在水中,在继续下潜的过程中,排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知所受的浮力不变。]
11.大量实验表明:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于
排开液体的重力
大小。研究表明,阿基米德原理也适用于气体
。将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙流出,乒乓球不会
上浮;拧上瓶盖,乒乓球会
上浮(后两空均选填“会”或“不会”)。答案
11.排开液体的重力 气体 不会 会
[由阿基米德原理可知,$F_{浮}=G_{排}$,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力大小;由于浸在气体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开气体的重力大小,所以阿基米德原理也适用于气体;由于浮力产生的根本原因是液体对物体上、下表面产生压力差,将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,则乒乓球上表面受到水的压力,下表面没有受到水的压力,所以乒乓球没有受到浮力,不会上浮。拧上瓶盖,有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙流出,当乒乓球下方有水后,乒乓球下表面受到水的压力,则乒乓球受到浮力,所以乒乓球会上浮。]
[由阿基米德原理可知,$F_{浮}=G_{排}$,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力大小;由于浸在气体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开气体的重力大小,所以阿基米德原理也适用于气体;由于浮力产生的根本原因是液体对物体上、下表面产生压力差,将瓶口朝下,放入一个乒乓球,同时向瓶中缓慢注水,则乒乓球上表面受到水的压力,下表面没有受到水的压力,所以乒乓球没有受到浮力,不会上浮。拧上瓶盖,有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙流出,当乒乓球下方有水后,乒乓球下表面受到水的压力,则乒乓球受到浮力,所以乒乓球会上浮。]
12.在“天宫课堂”中，航天员用注射器向水球内注入一个气泡，取出注射器后，气泡在水球中静止不动，气泡受到的浮力为
0
；在地面的同学们用注射器在水桶中注入一个气泡，观察到气泡会迅速上浮直至在水面炸裂，气泡露出水面前所受浮力大小变大
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
12.0 变大
[在太空中,物体处于失重状态,即气泡受到的重力为0,因此气泡对水没有压力,气泡也不受到水的浮力,即气泡受到的浮力为0;在地面时,水对处于水中的气泡具有压强,随着气泡上浮,气泡所处的深度减小,压强减小,导致气泡体积变大,根据阿基米德原理可知,气泡露出水面前所受浮力大小变大。]
[在太空中,物体处于失重状态,即气泡受到的重力为0,因此气泡对水没有压力,气泡也不受到水的浮力,即气泡受到的浮力为0;在地面时,水对处于水中的气泡具有压强,随着气泡上浮,气泡所处的深度减小,压强减小,导致气泡体积变大,根据阿基米德原理可知,气泡露出水面前所受浮力大小变大。]
13. 阅读材料，回答问题。
公元1066年，山西永济县的黄河段发大水，把河边拴浮桥的八只镇水神牛（每只铁牛重达上万斤）冲走了，官府张榜招贤，和尚怀丙揭榜。如图，怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起，船上装满泥沙，两木船之间用结实的木料搭了一个架子。让熟悉水情的人带着绳索潜到水底，用绳索把铁牛绑牢，将绳索拉紧，把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。怀丙命人把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里，大船慢慢地上升，终于把铁牛从淤泥里拔了出来。
（1）刚开始把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里的时候，船不上浮，此时木船所受的浮力
（2）铁牛的质量为5.85 t，将铁牛从水底匀速拉起且未露出水面时，铁牛受到的浮力为
公元1066年，山西永济县的黄河段发大水，把河边拴浮桥的八只镇水神牛（每只铁牛重达上万斤）冲走了，官府张榜招贤，和尚怀丙揭榜。如图，怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起，船上装满泥沙，两木船之间用结实的木料搭了一个架子。让熟悉水情的人带着绳索潜到水底，用绳索把铁牛绑牢，将绳索拉紧，把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。怀丙命人把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里，大船慢慢地上升，终于把铁牛从淤泥里拔了出来。
（1）刚开始把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里的时候，船不上浮，此时木船所受的浮力
不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。随着木船慢慢上浮，最终绳索对铁牛的拉力大于
（选填“大于”或“小于”）铁牛的重力和淤泥、河水对铁牛的作用，铁牛就逐渐从淤泥中拔出来了。（2）铁牛的质量为5.85 t，将铁牛从水底匀速拉起且未露出水面时，铁牛受到的浮力为
$7.5×10^3$
N，绳索的拉力为$5.1×10^4$
N。（g取10 N/kg，$\rho_{水}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{铁}=7.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$）答案
13.(1)不变 大于
(2)$7.5×10^3$ $5.1×10^4$
[(1)刚开始把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里的时候,船不上浮,此时木船排开水的体积不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$知,木船所受的浮力不变;根据力与运动的关系可知,随着木船慢慢上浮,最终绳索对铁牛的拉力大于铁牛的重力和淤泥、河水对铁牛的作用力(阻力),铁牛就逐渐从淤泥中拔出来了,即绳索对铁牛的拉力大于铁牛的重力和淤泥、河水对铁牛的作用力。
(2)由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,则铁牛的体积$V=\frac{m}{\rho_{铁}}=\frac{5.85×10^3\ \mathrm{kg}}{7.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.75\ \mathrm{m}^3$,当铁牛从水底匀速拉起且未露出水面时,排开水的体积等于铁牛的体积,则$V_{排}=V=0.75\ \mathrm{m}^3$,则铁牛受到的浮力为$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.75\ \mathrm{m}^3=7.5×10^3\ \mathrm{N}$;铁牛的重力$G=mg=5.85×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.85×10^4\ \mathrm{N}$,根据力的平衡,则绳索的拉力为$F=G-F_{浮}=5.85×10^4\ \mathrm{N}-7.5×10^3\ \mathrm{N}=5.1×10^4\ \mathrm{N}$。]
(2)$7.5×10^3$ $5.1×10^4$
[(1)刚开始把船上的泥沙一铲一铲地倒进河里的时候,船不上浮,此时木船排开水的体积不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$知,木船所受的浮力不变;根据力与运动的关系可知,随着木船慢慢上浮,最终绳索对铁牛的拉力大于铁牛的重力和淤泥、河水对铁牛的作用力(阻力),铁牛就逐渐从淤泥中拔出来了,即绳索对铁牛的拉力大于铁牛的重力和淤泥、河水对铁牛的作用力。
(2)由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,则铁牛的体积$V=\frac{m}{\rho_{铁}}=\frac{5.85×10^3\ \mathrm{kg}}{7.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.75\ \mathrm{m}^3$,当铁牛从水底匀速拉起且未露出水面时,排开水的体积等于铁牛的体积,则$V_{排}=V=0.75\ \mathrm{m}^3$,则铁牛受到的浮力为$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.75\ \mathrm{m}^3=7.5×10^3\ \mathrm{N}$;铁牛的重力$G=mg=5.85×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.85×10^4\ \mathrm{N}$,根据力的平衡,则绳索的拉力为$F=G-F_{浮}=5.85×10^4\ \mathrm{N}-7.5×10^3\ \mathrm{N}=5.1×10^4\ \mathrm{N}$。]
