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3. (★★)(2025·宿迁)运-20是我国研究制造的新一代军用大型运输机，如图8-3甲所示。图8-3乙是机翼的横截面的大致形状，机翼这种特殊形状，使得其上方气体流速较，下方气体流速较，因而机翼下方气体的压强较。
答案
大
小
大
小
大
解析
【解析】
在相同时间内，空气经过机翼上方的路程较长，流速较大；经过机翼下方的路程较短，流速较小。根据流体压强与流速的关系，流速越小，压强越大，因此机翼下方气体的压强较大。
【答案】
大；小；大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合军用运输机机翼的实际结构，考查流体压强与流速的关系，体现了物理知识在航空工程中的实际应用，需理解机翼形状对空气流速的影响。
【难度系数】
0.7
在相同时间内，空气经过机翼上方的路程较长，流速较大；经过机翼下方的路程较短，流速较小。根据流体压强与流速的关系，流速越小，压强越大，因此机翼下方气体的压强较大。
【答案】
大；小；大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合军用运输机机翼的实际结构，考查流体压强与流速的关系，体现了物理知识在航空工程中的实际应用，需理解机翼形状对空气流速的影响。
【难度系数】
0.7
4. (★★★)小明用弹簧测力计、正方体、两个相同的烧杯，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计的示数如图8-4所示。
(1)分析甲、乙、丙三图，说明浮力的大小与有关。
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用两图的装置来进行操作。
(3)正方体浸没在水中时受到的浮力是N，正方体的体积是$m^{3}$。($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}$，$g$取$10\ N/kg$)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是$kg/m^{3}$。
(1)分析甲、乙、丙三图，说明浮力的大小与有关。
(2)为了探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用两图的装置来进行操作。
(3)正方体浸没在水中时受到的浮力是N，正方体的体积是$m^{3}$。($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}$，$g$取$10\ N/kg$)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是$kg/m^{3}$。
答案
物体排开液体的体积
丙、丁
4
$4×10^{-4}$
$1.1×10^3$
丙、丁
4
$4×10^{-4}$
$1.1×10^3$
解析
【解析】
(1) 分析甲、乙、丙三图，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2) 探究浮力与浸没深度的关系，需控制液体密度和排开液体体积相同，改变深度，丙、丁两图符合条件。
(3) 由图甲知物体重力$G=5N$，图丙（或丁）中测力计示数$F=1N$，根据称重法，浮力$F_{浮}=G-F=5N-1N=4N$；
由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，物体浸没时$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{4N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=4×10^{-4}m^{3}$。
(4) 物体浸没在盐水中时，测力计示数$F'=0.6N$，浮力$F_{浮}'=G-F'=5N-0.6N=4.4N$，
由$F_{浮}'=\rho_{盐水}gV_{排}$，$V_{排}$不变，所以$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮}'}{gV_{排}}=\frac{4.4N}{10N/kg×4×10^{-4}m^{3}}=1.1×10^{3}kg/m^{3}$。
【答案】
(1) 物体排开液体的体积
(2) 丙、丁
(3) $4$；$4×10^{-4}$
(4) $1.1×10^{3}$
【知识点】
称重法测浮力；阿基米德原理；浮力影响因素
【点评】
本题通过实验探究浮力的相关知识，考查了控制变量法的应用，需熟练掌握称重法和阿基米德原理的应用，理清实验变量是关键。
【难度系数】
0.6
(1) 分析甲、乙、丙三图，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2) 探究浮力与浸没深度的关系，需控制液体密度和排开液体体积相同，改变深度，丙、丁两图符合条件。
(3) 由图甲知物体重力$G=5N$，图丙（或丁）中测力计示数$F=1N$，根据称重法，浮力$F_{浮}=G-F=5N-1N=4N$；
由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，物体浸没时$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{4N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=4×10^{-4}m^{3}$。
(4) 物体浸没在盐水中时，测力计示数$F'=0.6N$，浮力$F_{浮}'=G-F'=5N-0.6N=4.4N$，
由$F_{浮}'=\rho_{盐水}gV_{排}$，$V_{排}$不变，所以$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮}'}{gV_{排}}=\frac{4.4N}{10N/kg×4×10^{-4}m^{3}}=1.1×10^{3}kg/m^{3}$。
【答案】
(1) 物体排开液体的体积
(2) 丙、丁
(3) $4$；$4×10^{-4}$
(4) $1.1×10^{3}$
【知识点】
称重法测浮力；阿基米德原理；浮力影响因素
【点评】
本题通过实验探究浮力的相关知识，考查了控制变量法的应用，需熟练掌握称重法和阿基米德原理的应用，理清实验变量是关键。
【难度系数】
0.6
5. (★★)如图8-5所示的“海洋魅力”号是世界上最大的豪华游轮之一，它满载时排水量达$2.25×10^{5}\ t$，则满载时船受到的浮力为N。当客人下船后，船受到的浮力将。($g$取$10\ N/kg$)
答案
$2.25×10^9$
变小
变小
解析
【解析】
根据阿基米德原理，满载时船受到的浮力等于排开液体的重力。
已知满载时排水量$m_{排}=2.25×10^{5}\ t=2.25×10^{8}\ kg$，
则$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=2.25×10^{8}\ kg×10\ N/kg=2.25×10^{9}\ N$。
游轮漂浮时，浮力等于自身总重力，当客人下船后，游轮总重力减小，所以船受到的浮力将变小。
【答案】
$2.25×10^{9}$；变小
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与浮沉条件的应用，需理解排水量的物理意义，明确漂浮状态下浮力与重力的关系。
【难度系数】
0.6
根据阿基米德原理，满载时船受到的浮力等于排开液体的重力。
已知满载时排水量$m_{排}=2.25×10^{5}\ t=2.25×10^{8}\ kg$，
则$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=2.25×10^{8}\ kg×10\ N/kg=2.25×10^{9}\ N$。
游轮漂浮时，浮力等于自身总重力，当客人下船后，游轮总重力减小，所以船受到的浮力将变小。
【答案】
$2.25×10^{9}$；变小
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理与浮沉条件的应用，需理解排水量的物理意义，明确漂浮状态下浮力与重力的关系。
【难度系数】
0.6
1. (★★)如图8-6所示，盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重$1\ N$，容器中的水重$7\ N$，顶部和底部的面积均为$100\ cm^{2}$，顶部到底部的高度$h_{2}=6\ cm$，侧壁上有一开口弯管，弯管内的水面高度$h_{1}=8\ cm$。水对容器顶部的压强为Pa，水对容器底部的压力为N。($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}$，$g$取$10\ N/kg$)
答案
200
8
8
解析
【解析】
1. 计算水对容器顶部的压强：
容器顶部到弯管水面的高度差：$\Delta h = h_1 - h_2 = 8\ cm - 6\ cm = 2\ cm = 0.02\ m$，
根据液体压强公式$p=\rho gh$，水对容器顶部的压强：
$p_{顶}=\rho_{水}g\Delta h = 1.0×10^3\ kg/m^3×10\ N/kg×0.02\ m = 200\ Pa$。
2. 计算水对容器底部的压力：
容器底部的深度$h = h_1 = 8\ cm = 0.08\ m$，
水对容器底部的压强：
$p_{底}=\rho_{水}gh = 1.0×10^3\ kg/m^3×10\ N/kg×0.08\ m = 800\ Pa$，
容器底部面积$S = 100\ cm^2 = 0.01\ m^2$，
根据$p=\frac{F}{S}$，水对容器底部的压力：
$F = p_{底}S = 800\ Pa×0.01\ m^2 = 8\ N$。
【答案】
200；8
【知识点】
液体压强的计算；压强与压力的转化
【点评】
本题需注意液体压强中“深度”是指从液面到对应点的垂直距离，不能混淆容器内部高度与液体深度，计算时要注意单位的统一。
【难度系数】
0.6
1. 计算水对容器顶部的压强：
容器顶部到弯管水面的高度差：$\Delta h = h_1 - h_2 = 8\ cm - 6\ cm = 2\ cm = 0.02\ m$，
根据液体压强公式$p=\rho gh$，水对容器顶部的压强：
$p_{顶}=\rho_{水}g\Delta h = 1.0×10^3\ kg/m^3×10\ N/kg×0.02\ m = 200\ Pa$。
2. 计算水对容器底部的压力：
容器底部的深度$h = h_1 = 8\ cm = 0.08\ m$，
水对容器底部的压强：
$p_{底}=\rho_{水}gh = 1.0×10^3\ kg/m^3×10\ N/kg×0.08\ m = 800\ Pa$，
容器底部面积$S = 100\ cm^2 = 0.01\ m^2$，
根据$p=\frac{F}{S}$，水对容器底部的压力：
$F = p_{底}S = 800\ Pa×0.01\ m^2 = 8\ N$。
【答案】
200；8
【知识点】
液体压强的计算；压强与压力的转化
【点评】
本题需注意液体压强中“深度”是指从液面到对应点的垂直距离，不能混淆容器内部高度与液体深度，计算时要注意单位的统一。
【难度系数】
0.6
2. (★★)如图8-7所示，露露同学买了一个平底玻璃壶，壶重$2\ N$，底面积为$250\ cm^{2}$，在壶里装入总质量为$2\ kg$的菊花水，此时水的深度为$6\ cm$，则菊花水对壶底的压强为Pa，玻璃壶对桌面的压强为Pa。($\rho_{菊花水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}$，$g$取$10\ N/kg$)
答案
600
880
880
解析
【解析】
1. 计算菊花水对壶底的压强：
已知水的深度$h=6\ cm=0.06\ m$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入数据：
$p_{水}=\rho_{菊花水}gh=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×0.06\ m=600\ Pa$。
2. 计算玻璃壶对桌面的压强：
先计算菊花水的重力$G_{水}=m_{水}g=2\ kg×10\ N/kg=20\ N$，
玻璃壶对桌面的压力$F=G_{壶}+G_{水}=2\ N+20\ N=22\ N$，
壶的底面积$S=250\ cm^{2}=0.025\ m^{2}$，
根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据：
$p_{壶}=\frac{22\ N}{0.025\ m^{2}}=880\ Pa$。
【答案】
600；880
【知识点】
液体压强的计算、固体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强与固体压强的计算，需区分液体压强和固体压强的计算方法，解题时要注意单位的统一转换，避免因单位失误导致错误。
【难度系数】
0.6
1. 计算菊花水对壶底的压强：
已知水的深度$h=6\ cm=0.06\ m$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入数据：
$p_{水}=\rho_{菊花水}gh=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×0.06\ m=600\ Pa$。
2. 计算玻璃壶对桌面的压强：
先计算菊花水的重力$G_{水}=m_{水}g=2\ kg×10\ N/kg=20\ N$，
玻璃壶对桌面的压力$F=G_{壶}+G_{水}=2\ N+20\ N=22\ N$，
壶的底面积$S=250\ cm^{2}=0.025\ m^{2}$，
根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据：
$p_{壶}=\frac{22\ N}{0.025\ m^{2}}=880\ Pa$。
【答案】
600；880
【知识点】
液体压强的计算、固体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强与固体压强的计算，需区分液体压强和固体压强的计算方法，解题时要注意单位的统一转换，避免因单位失误导致错误。
【难度系数】
0.6
