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9. 当潜水艇悬浮在海水中执行深海作业时，要使潜水艇下潜，应对水舱进行
注水
（选填“注水”或“排水”）操作。在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
9. 注水 不变
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握潜水艇的浮沉原理和浮力的本质：①潜水艇通过改变自身重力实现浮沉，当浮力等于重力时悬浮，要下潜需增大自身重力；②浮力的本质是物体上下表面的压力差，结合阿基米德原理判断压力差的变化。
【解析】
1. 潜水艇悬浮时，浮力等于自身重力（$F_{浮}=G$），要使潜水艇下潜，需让重力大于浮力，因此应对水舱注水，增加自身重力，使$G＞F_{浮}$，实现下潜。
2. 下潜过程中，潜水艇始终完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于潜水艇自身体积（不变），海水密度$\rho_{海水}$也不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可知浮力大小不变；而浮力的本质就是海水对潜水艇上下表面的压力差，因此压力差不变。
【答案】
注水；不变
【知识点】
浮力的应用、阿基米德原理
【点评】
本题考查潜水艇的浮沉原理和浮力的本质，属于基础知识点的应用，需明确潜水艇靠改变自身重力而非改变浮力实现浮沉，同时理解浮力等于上下表面压力差，结合阿基米德原理分析即可。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需掌握潜水艇的浮沉原理和浮力的本质：①潜水艇通过改变自身重力实现浮沉，当浮力等于重力时悬浮，要下潜需增大自身重力；②浮力的本质是物体上下表面的压力差，结合阿基米德原理判断压力差的变化。
【解析】
1. 潜水艇悬浮时，浮力等于自身重力（$F_{浮}=G$），要使潜水艇下潜，需让重力大于浮力，因此应对水舱注水，增加自身重力，使$G＞F_{浮}$，实现下潜。
2. 下潜过程中，潜水艇始终完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于潜水艇自身体积（不变），海水密度$\rho_{海水}$也不变，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可知浮力大小不变；而浮力的本质就是海水对潜水艇上下表面的压力差，因此压力差不变。
【答案】
注水；不变
【知识点】
浮力的应用、阿基米德原理
【点评】
本题考查潜水艇的浮沉原理和浮力的本质，属于基础知识点的应用，需明确潜水艇靠改变自身重力而非改变浮力实现浮沉，同时理解浮力等于上下表面压力差，结合阿基米德原理分析即可。
【难度系数】
0.7
10. 将一个质量为80 g、体积为100 cm³的实心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大小为
1
N，松手后该物体将上浮
（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。水的密度为$1.0×10^3$ kg/m³，g取10 N/kg。答案
10. 1 上浮
解析
【分析】
本题需分两步解题：第一步，物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体自身的体积，利用阿基米德原理计算浮力；第二步，计算物体的重力，通过比较浮力与重力的大小关系，判断物体的浮沉状态。
【解析】
1. 计算物体浸没时受到的浮力：
物体体积 $ V = 100\ \mathrm{cm}^3 = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $，浸没时排开水的体积 $ V_{\mathrm{排}} = V = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $。
根据阿基米德原理：
$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 1\ \mathrm{N} $。
2. 判断物体的浮沉状态：
物体质量 $ m = 80\ \mathrm{g} = 0.08\ \mathrm{kg} $，重力 $ G = mg = 0.08\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 0.8\ \mathrm{N} $。
因为 $ F_{\mathrm{浮}} = 1\ \mathrm{N} ＞ G = 0.8\ \mathrm{N} $，所以松手后物体上浮。
【答案】
1 上浮
【知识点】
阿基米德原理；物体的浮沉条件
【点评】
本题考查浮力计算与浮沉判断，属于浮力基础题型，解题关键是正确运用阿基米德原理和浮沉条件，需注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.8
本题需分两步解题：第一步，物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体自身的体积，利用阿基米德原理计算浮力；第二步，计算物体的重力，通过比较浮力与重力的大小关系，判断物体的浮沉状态。
【解析】
1. 计算物体浸没时受到的浮力：
物体体积 $ V = 100\ \mathrm{cm}^3 = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $，浸没时排开水的体积 $ V_{\mathrm{排}} = V = 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $。
根据阿基米德原理：
$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 1\ \mathrm{N} $。
2. 判断物体的浮沉状态：
物体质量 $ m = 80\ \mathrm{g} = 0.08\ \mathrm{kg} $，重力 $ G = mg = 0.08\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 0.8\ \mathrm{N} $。
因为 $ F_{\mathrm{浮}} = 1\ \mathrm{N} ＞ G = 0.8\ \mathrm{N} $，所以松手后物体上浮。
【答案】
1 上浮
【知识点】
阿基米德原理；物体的浮沉条件
【点评】
本题考查浮力计算与浮沉判断，属于浮力基础题型，解题关键是正确运用阿基米德原理和浮沉条件，需注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.8
11. 如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是$8× 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$，装满水后水深0.1 m，总质量是0.95 kg。把一个木块（不吸水）轻轻放入水中，待木块静止后，测得从杯中溢出水的质量是0.1 kg，水的密度$\rho=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg。
（1）求水对溢水杯底的压力。
（2）求木块受到的浮力。
（3）求溢水杯对桌面的压力。
（1）求水对溢水杯底的压力。
（2）求木块受到的浮力。
（3）求溢水杯对桌面的压力。
答案
11. 解： （1）水对溢水杯底的压强 $p=\rho gh=1.0× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m}=1\ 000\ \mathrm{Pa},$
由 $p=\dfrac{F}{S}$ 可得，水对溢水杯底的压力 $F=pS=1\ 000\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=8\ \mathrm{N}。$
（2）由阿基米德原理可得，木块所受浮力 $F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{排}}g=m_{\mathrm{溢}}g=0.1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ \mathrm{N}。$
（3）木块漂浮在水面上，$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=G_{\mathrm{木}}$。溢水杯对桌面压力 $F'=G+G_{\mathrm{木}}-G_{\mathrm{排}}=G=mg=0.95\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=9.5\ \mathrm{N}。$
由 $p=\dfrac{F}{S}$ 可得，水对溢水杯底的压力 $F=pS=1\ 000\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=8\ \mathrm{N}。$
（2）由阿基米德原理可得，木块所受浮力 $F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{排}}g=m_{\mathrm{溢}}g=0.1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ \mathrm{N}。$
（3）木块漂浮在水面上，$F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=G_{\mathrm{木}}$。溢水杯对桌面压力 $F'=G+G_{\mathrm{木}}-G_{\mathrm{排}}=G=mg=0.95\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=9.5\ \mathrm{N}。$
解析
【分析】
（1）计算水对溢水杯底的压力时，需先通过液体压强公式$ p=\rho gh $求出水对杯底的压强，再利用压强公式变形$ F=pS $计算压力；
（2）求木块受到的浮力，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，已知溢出水的质量，可直接计算排开水的重力得到浮力；
（3）分析溢水杯对桌面的压力时，利用木块漂浮的条件：浮力等于木块重力，而浮力等于排开液体的重力，因此溢出水的重力等于木块重力，溢水杯总重力不变，故对桌面的压力等于原来的总重力。
【解析】
（1）水对溢水杯底的压强：
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa} $
由$ p=\frac{F}{S} $得，水对溢水杯底的压力：
$ F=pS=1000\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=8\ \mathrm{N} $
（2）根据阿基米德原理，木块受到的浮力等于排开溢出水的重力：
$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{溢}}g=0.1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ \mathrm{N} $
（3）木块静止时漂浮，根据漂浮条件：$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{木}} $，又因为$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}} $，所以$ G_{\mathrm{木}}=G_{\mathrm{排}} $。
溢水杯原来的总重力：$ G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=0.95\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=9.5\ \mathrm{N} $，放入木块后，溢水杯对桌面的压力等于原来的总重力，即$ F'=G_{\mathrm{总}}=9.5\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）8 N；（2）1 N；（3）9.5 N
【知识点】
液体压强计算、阿基米德原理、压力与重力的关系
【点评】
本题为初中力学基础综合题，考查液体压强、浮力的计算，以及溢水杯对桌面压力的判断，核心是理解漂浮时浮力与重力的关系，溢出水的重力等于木块重力，从而判断总压力不变，是典型的基础题型。
【难度系数】
0.6
（1）计算水对溢水杯底的压力时，需先通过液体压强公式$ p=\rho gh $求出水对杯底的压强，再利用压强公式变形$ F=pS $计算压力；
（2）求木块受到的浮力，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，已知溢出水的质量，可直接计算排开水的重力得到浮力；
（3）分析溢水杯对桌面的压力时，利用木块漂浮的条件：浮力等于木块重力，而浮力等于排开液体的重力，因此溢出水的重力等于木块重力，溢水杯总重力不变，故对桌面的压力等于原来的总重力。
【解析】
（1）水对溢水杯底的压强：
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa} $
由$ p=\frac{F}{S} $得，水对溢水杯底的压力：
$ F=pS=1000\ \mathrm{Pa}×8×10^{-3}\ \mathrm{m}^2=8\ \mathrm{N} $
（2）根据阿基米德原理，木块受到的浮力等于排开溢出水的重力：
$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}}=m_{\mathrm{溢}}g=0.1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ \mathrm{N} $
（3）木块静止时漂浮，根据漂浮条件：$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{木}} $，又因为$ F_{\mathrm{浮}}=G_{\mathrm{排}} $，所以$ G_{\mathrm{木}}=G_{\mathrm{排}} $。
溢水杯原来的总重力：$ G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=0.95\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=9.5\ \mathrm{N} $，放入木块后，溢水杯对桌面的压力等于原来的总重力，即$ F'=G_{\mathrm{总}}=9.5\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）8 N；（2）1 N；（3）9.5 N
【知识点】
液体压强计算、阿基米德原理、压力与重力的关系
【点评】
本题为初中力学基础综合题，考查液体压强、浮力的计算，以及溢水杯对桌面压力的判断，核心是理解漂浮时浮力与重力的关系，溢出水的重力等于木块重力，从而判断总压力不变，是典型的基础题型。
【难度系数】
0.6
