7. 三根相同的轻质弹簧,⼀端固定在容器底部,另⼀端分别与三个体积相同的实⼼球相连。向容器内倒⼊某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图第7题图所⽰情况,⼄球下⽅的弹簧长度等于原长。

(1)这三个球受到的浮⼒⼤⼩关系是______(填字母)。
A. $ F_{甲} ＜ F_{⼄} ＜ F_{丙} $
B. $ F_{甲} ＞ F_{⼄} ＞ F_{丙} $
C. $ F_{甲} = F_{⼄} = F_{丙} $
(2)这三个球的密度⼤⼩关系是______(填字母)。
A. $ \rho_{甲} ＜ \rho_{⼄} ＜ \rho_{丙} $
B. $ \rho_{甲} ＞ \rho_{⼄} ＞ \rho_{丙} $
C. $ \rho_{甲} = \rho_{⼄} = \rho_{丙} $
(3)其中______(选填“甲”“⼄”或“丙”)球的密度与该种液体密度相同。
(1)
(2)
(3)

(1)三个球体积相同，均浸没在液体中，$V_{排}$相等，由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，浮力大小相等，故选C。
(2)对乙球：弹簧原长，弹力为0，$G_{乙}=F_{浮}$；甲球弹簧拉伸，弹力向下，$G_{甲}+F_{弹甲}=F_{浮}$，则$G_{甲}＜F_{浮}$；丙球弹簧压缩，弹力向上，$G_{丙}=F_{浮}+F_{弹丙}$，则$G_{丙}＞F_{浮}$。因$G=\rho Vg$，$V$相同，故$\rho_{甲}＜\rho_{乙}＜\rho_{丙}$，选A。
(3)乙球$G_{乙}=F_{浮}$，即$\rho_{乙}Vg=\rho_{液}Vg$，故$\rho_{乙}=\rho_{液}$。
(1)C
(2)A
(3)乙

8. 我国⾃⾏设计的⽔下滑翔机“海翼”,其外形设计成流线型是为了减⼩阻⼒。“海翼”外围配备油囊装置,需要上浮时,油囊会⿎起来,从⽽使得排开⽔的体积(选填“增⼤”“减⼩”或“不变”),受到的浮⼒(选填“$ ＞ $”“$ ＜ $”或“$ = $”)重⼒。“海翼”实现浮沉的原理与传统潜⽔艇浮沉的原理(选填“相同”或“不同”)。

增大，$ ＞ $，不同

根据浮力公式$F_浮 = \rho_液 \cdot g \cdot V_排$，油囊鼓起时，滑翔机排开水的体积增大，浮力增大。
当浮力大于重力时，滑翔机上浮。
传统潜水艇通过改变自身重量实现浮沉，而滑翔机通过改变排开水的体积实现浮沉，两者原理不同。

9. ⼩明⾃制了⼀个简易实⽤的“救⽣圈”,⽤⼀个三通塑料管将3个⼤号空塑料瓶固定,如图所⽰。已知每个空塑料瓶的体积是2L,则此“救⽣圈”全部浸没在⽔中时所受浮⼒为N(忽略三通管和绳⼦的体积,g取10N/kg),扔到⽔中救⼈时,⼈和“救⽣圈”漂浮在⽔⾯上所受的总浮⼒(选填“⼤于”“等于”或“⼩于”)总重⼒。若在该“救⽣圈”上固定更多的空塑料瓶,使⽤时可救起体重(选填“更⼤”或“更⼩”)的⼈。

1. 每个空塑料瓶体积$V_1 = 2L = 2dm^3 = 2×10^{-3}m^3$，3个塑料瓶总体积$V = 3V_1 = 3×2×10^{-3}m^3 = 6×10^{-3}m^3$。
2. 全部浸没时，排开水的体积$V_排 = V = 6×10^{-3}m^3$，浮力$F_浮 = \rho_水gV_排 = 1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×6×10^{-3}m^3 = 60N$。
3. 漂浮时，总浮力等于总重力。
4. 固定更多塑料瓶，排开水体积增大，浮力增大，可救起体重更大的人。
60；等于；更大

10. 海中断崖是指海⽔上层密度⼤,下层密度⼩形成的密度跃层。潜艇在⽔下航⾏到海中断崖,会急剧掉向海底,发⽣“掉深”事故。以下分析正确的是()
A.潜艇遭遇“海中断崖”前后所受的浮⼒不变
B.向潜艇中的⽔舱充⽓,可以增⼤潜艇受到的浮⼒
C.向潜艇中的⽔舱充⽓,可以减⼩潜艇的重⼒
D.下沉中的潜艇所受的浮⼒⼤于重⼒,就可以马上上浮

C

题目考查的是浮力与海水密度的关系以及物体的浮沉条件。
A选项：潜艇遭遇“海中断崖”时，海水密度变小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，在潜艇排开海水体积不变的情况下，所受浮力会变小，所以A错误。
B选项：向潜艇中的水舱充气，潜艇排开海水的体积不变，海水密度不变，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，浮力不变，所以B错误。
C选项：向潜艇中的水舱充气，会将潜艇内的水排出，使潜艇的重力减小，当重力小于浮力时潜艇可以上浮，所以C正确。
D选项：下沉中的潜艇所受浮力大于重力时，潜艇不会马上上浮，因为潜艇具有惯性，所以D错误。

11. [科学探究]某学习⼩组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基⽶德原理。

【选材制作】选取溢⽔杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”,其⽀撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
【验证步骤】
①将“浮漂器”置于装有适量⽔的溢⽔杯中,取⼀⼩⽯块放在上托盘中,在⽀撑杆上标出⽔位刻度线。
②将⼩⽯块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时⽤空烧杯接收溢出的⽔,直到⽔位刻度线与⽔⾯相平。
③取下砝码,把烧杯中的⽔全部倒⼊上托盘。
【结果分析】
由步骤①②得出⽯块所受浮⼒$ F_{浮} = G_{砝码} $,由步骤②③得出烧杯中⽔的重⼒$ G_{排} = G_{砝码} $。因此,$ F_{浮} = G_{排} $,即⽯块所受浮⼒等于其所排开的⽔受到的重⼒,从⽽验证了阿基⽶德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之⼀。确定泡沫块⾼度应考虑的因素有______(填字母)。
A. ⽀撑杆的⾼度
B. 托盘的质量
C. 溢⽔杯的质量
D. 泡沫块的密度
E. 液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢⽔杯中,判断杯中⽔为“适量”的依据是______。
(3)分析步骤②③,该组同学得出：烧杯中所收集⽔的重⼒$ = $砝码的总重⼒,即$ G_{排} = G_{砝码} $。推测其在步骤③中观察到的现象为______。
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进⽅法有______(写出⼀种)。
(1)
(2)
(3)
(4)

(1) B、D
(2) 放入浮漂器后，水面与溢水杯溢水口相平（或刚好不溢出）
(3) 水位刻度线与水面再次相平
(4) 用细沙代替砝码（或使用游码调节）