1. 氢气球、热气球、飞艇能上升到空中,这是因为氢气、热空气、氦气的密度比空气
小
,使它们受到的浮力大于
(填“大于”“小于”或“等于”)自身的总重力。答案
1. 小 大于
解析
【分析】
要解决这道题,需结合气体中物体的浮沉条件分析:氢气球等能升空,是因为它们在空气中受到的浮力与自身总重力的关系,而浮力大小可通过排开空气的重力判断,这和内部气体的密度有关。
【解析】
根据阿基米德原理,浸在气体中的物体受到的浮力等于排开气体的重力。氢气球、热气球、飞艇内部填充的氢气、热空气、氦气密度比空气小,相同体积下,内部气体的总重力小于排开空气的重力,因此它们受到的浮力大于自身总重力,从而能上升到空中。
【答案】
小;大于
【知识点】
物体的浮沉条件、密度的应用
【点评】
本题考查气体中物体的浮沉条件,属于初中物理基础知识点,结合密度知识即可轻松解答,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需结合气体中物体的浮沉条件分析:氢气球等能升空,是因为它们在空气中受到的浮力与自身总重力的关系,而浮力大小可通过排开空气的重力判断,这和内部气体的密度有关。
【解析】
根据阿基米德原理,浸在气体中的物体受到的浮力等于排开气体的重力。氢气球、热气球、飞艇内部填充的氢气、热空气、氦气密度比空气小,相同体积下,内部气体的总重力小于排开空气的重力,因此它们受到的浮力大于自身总重力,从而能上升到空中。
【答案】
小;大于
【知识点】
物体的浮沉条件、密度的应用
【点评】
本题考查气体中物体的浮沉条件,属于初中物理基础知识点,结合密度知识即可轻松解答,是常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
2. 潜艇是靠改变
自身的重力
来控制浮沉的。当潜艇的水舱充满水时,受到的浮力小于
重力,潜艇就下沉。某潜艇从水面下10m处一直下潜到100m处的过程中,潜艇上表面受到的水的压力将变大
(填“变大”“变小”或“不变”,下同),浮力将不变
。(忽略海水密度的变化)答案
2. 自身的重力 小于 变大 不变
解析
【分析】
要解决这道题,需结合潜艇的浮沉原理、液体压强和阿基米德原理分析:
1. 潜艇浸没在海水中时,排开海水的体积不变,根据阿基米德原理,所受浮力大小固定,因此只能通过改变自身水舱的水量来调整自身重力,以此控制浮沉。
2. 潜艇下沉的条件是重力大于浮力,即浮力小于重力,所以水舱充满水时重力增大,满足下沉条件。
3. 潜艇下潜时,上表面所处的海水深度增加,根据液体压强公式,深度越大压强越大,再结合压力与压强的关系,可判断压力变化。
4. 完全浸没的潜艇下潜时,排开海水的体积等于自身体积,保持不变,结合阿基米德原理可判断浮力是否变化。
【解析】
1. 潜艇的浮沉原理:潜艇浸没在海水中,排开海水的体积不变,浮力不变,通过改变自身水舱的水量改变自身重力,故第一空填“自身的重力”。
2. 潜艇下沉时,重力大于浮力,因此水舱充满水时,浮力小于重力,第二空填“小于”。
3. 潜艇从10m下潜到100m,上表面所处深度h增大,根据液体压强公式$p=\rho gh$,海水密度$\rho$不变,压强p变大;上表面受力面积S不变,由$F=pS$可知,压力变大,第三空填“变大”。
4. 潜艇完全浸没后,下潜过程中排开海水的体积$V_{排}$等于潜艇体积,保持不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$,浮力大小不变,第四空填“不变”。
【答案】
自身的重力 小于 变大 不变
【知识点】
物体的浮沉条件、液体压强、阿基米德原理
【点评】
本题考查潜艇浮沉原理及液体压力、浮力的变化,核心是理解潜艇通过改变自身重力控制浮沉,以及完全浸没后下潜时浮力不变的原因,需熟练运用相关公式分析,属于基础题型。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需结合潜艇的浮沉原理、液体压强和阿基米德原理分析:
1. 潜艇浸没在海水中时,排开海水的体积不变,根据阿基米德原理,所受浮力大小固定,因此只能通过改变自身水舱的水量来调整自身重力,以此控制浮沉。
2. 潜艇下沉的条件是重力大于浮力,即浮力小于重力,所以水舱充满水时重力增大,满足下沉条件。
3. 潜艇下潜时,上表面所处的海水深度增加,根据液体压强公式,深度越大压强越大,再结合压力与压强的关系,可判断压力变化。
4. 完全浸没的潜艇下潜时,排开海水的体积等于自身体积,保持不变,结合阿基米德原理可判断浮力是否变化。
【解析】
1. 潜艇的浮沉原理:潜艇浸没在海水中,排开海水的体积不变,浮力不变,通过改变自身水舱的水量改变自身重力,故第一空填“自身的重力”。
2. 潜艇下沉时,重力大于浮力,因此水舱充满水时,浮力小于重力,第二空填“小于”。
3. 潜艇从10m下潜到100m,上表面所处深度h增大,根据液体压强公式$p=\rho gh$,海水密度$\rho$不变,压强p变大;上表面受力面积S不变,由$F=pS$可知,压力变大,第三空填“变大”。
4. 潜艇完全浸没后,下潜过程中排开海水的体积$V_{排}$等于潜艇体积,保持不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$,浮力大小不变,第四空填“不变”。
【答案】
自身的重力 小于 变大 不变
【知识点】
物体的浮沉条件、液体压强、阿基米德原理
【点评】
本题考查潜艇浮沉原理及液体压力、浮力的变化,核心是理解潜艇通过改变自身重力控制浮沉,以及完全浸没后下潜时浮力不变的原因,需熟练运用相关公式分析,属于基础题型。
【难度系数】
0.3
3. 一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力不变
(填“变大”“变小”或“不变”),船身相对于水面将上浮
(填“上浮”“下沉”或“不变”)一些。答案
3. 变大 不变 上浮
解析
【分析】本题需结合漂浮条件和阿基米德原理分析:轮船始终漂浮,浮力等于自身总重力;装货物时总重力变化会影响浮力,船在不同液体中漂浮时浮力不变,再根据阿基米德原理判断排开液体体积的变化,进而确定船身的浮沉情况。
【解析】1. 船装货物后仍漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{总}$,装上货物后总重力$G_{总}$变大,所以浮力变大;2. 船由内河驶入大海,始终漂浮,总重力不变,因此船受到的浮力不变;3. 浮力$F_{浮}$不变,海水密度$\rho_{海水}$大于河水密度$\rho_{河水}$,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,$\rho_{液}$变大则$V_{排}$变小,船身相对于水面将上浮。
【答案】变大 不变 上浮
【知识点】漂浮条件、阿基米德原理
【点评】本题考查浮力的基础应用,核心是利用漂浮时浮力与重力的关系,结合阿基米德原理分析排开体积的变化,属于初中物理浮力部分的常规题型,需掌握漂浮状态的特点。
【难度系数】0.6
【解析】1. 船装货物后仍漂浮,根据漂浮条件$F_{浮}=G_{总}$,装上货物后总重力$G_{总}$变大,所以浮力变大;2. 船由内河驶入大海,始终漂浮,总重力不变,因此船受到的浮力不变;3. 浮力$F_{浮}$不变,海水密度$\rho_{海水}$大于河水密度$\rho_{河水}$,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,$\rho_{液}$变大则$V_{排}$变小,船身相对于水面将上浮。
【答案】变大 不变 上浮
【知识点】漂浮条件、阿基米德原理
【点评】本题考查浮力的基础应用,核心是利用漂浮时浮力与重力的关系,结合阿基米德原理分析排开体积的变化,属于初中物理浮力部分的常规题型,需掌握漂浮状态的特点。
【难度系数】0.6
4. 如图所示,一支密度计漂浮在清水中。某同学不断往清水中加入食盐,并用玻璃棒搅拌。若密度计所受浮力为F,其浸入液体中的深度为h,则下列图像能反映F或h在此过程中的变化情况的是(


A
)。答案
4. A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合密度计的工作原理逐步分析:首先,密度计漂浮时,根据物体浮沉条件,浮力等于自身重力,重力不变则浮力不变;其次,加入食盐后液体密度增大,根据阿基米德原理,排开液体体积会减小;最后,密度计横截面积不变,浸入深度与排开体积成正比,因此浸入深度会减小,据此判断符合变化规律的图像。
【解析】
1. 密度计始终处于漂浮状态,根据物体漂浮条件:$F_{浮}=G$($G$为密度计的重力),由于密度计的重力不变,所以整个过程中密度计所受浮力$F$保持不变;
2. 往清水中加入食盐后,液体的密度$\rho_{液}$增大,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,变形可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,因$F_{浮}$和$g$均不变,$\rho_{液}$增大,所以排开液体的体积$V_{排}$减小;
3. 密度计为柱形,设其横截面积为$S$,则浸入液体的深度$h=\frac{V_{排}}{S}$,$S$不变,$V_{排}$减小,因此浸入深度$h$减小。结合选项,符合“浮力$F$不变、浸入深度$h$减小”变化规律的是选项A。
【答案】A
【知识点】物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题考查密度计的工作原理,核心是利用漂浮时浮力等于重力,结合阿基米德原理分析物理量的变化,属于力学基础题,难度不大。
【难度系数】0.7
要解决这道题,需结合密度计的工作原理逐步分析:首先,密度计漂浮时,根据物体浮沉条件,浮力等于自身重力,重力不变则浮力不变;其次,加入食盐后液体密度增大,根据阿基米德原理,排开液体体积会减小;最后,密度计横截面积不变,浸入深度与排开体积成正比,因此浸入深度会减小,据此判断符合变化规律的图像。
【解析】
1. 密度计始终处于漂浮状态,根据物体漂浮条件:$F_{浮}=G$($G$为密度计的重力),由于密度计的重力不变,所以整个过程中密度计所受浮力$F$保持不变;
2. 往清水中加入食盐后,液体的密度$\rho_{液}$增大,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,变形可得$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{液}g}$,因$F_{浮}$和$g$均不变,$\rho_{液}$增大,所以排开液体的体积$V_{排}$减小;
3. 密度计为柱形,设其横截面积为$S$,则浸入液体的深度$h=\frac{V_{排}}{S}$,$S$不变,$V_{排}$减小,因此浸入深度$h$减小。结合选项,符合“浮力$F$不变、浸入深度$h$减小”变化规律的是选项A。
【答案】A
【知识点】物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】本题考查密度计的工作原理,核心是利用漂浮时浮力等于重力,结合阿基米德原理分析物理量的变化,属于力学基础题,难度不大。
【难度系数】0.7
5. 某同学用硬塑料瓶、螺母、注射器等材料制作了如图所示的潜艇模型。要让原本悬浮的潜艇下沉,则需进行的操作及其目的是(

A.将活塞向内推,使重力增大
B.将活塞向内推,使重力减小
C.将活塞向外拉,使重力增大
D.将活塞向外拉,使重力减小
C
)。A.将活塞向内推,使重力增大
B.将活塞向内推,使重力减小
C.将活塞向外拉,使重力增大
D.将活塞向外拉,使重力减小
答案
5. C
解析
【分析】首先明确潜艇模型悬浮时,受到的浮力等于自身重力($F_{浮}=G$)。根据物体浮沉条件,要让潜艇下沉,需满足自身重力大于浮力($G>F_{浮}$)。观察装置,注射器通过进排气管与潜艇模型内部相连,拉动活塞时,模型内部气压会减小,外界水会进入模型内部,使模型总重力增大,当重力大于浮力时,潜艇即可下沉。
【解析】潜艇原本悬浮,此时浮力与重力大小相等($F_{浮}=G$)。根据物体浮沉条件:当物体重力大于浮力时,物体下沉。要实现下沉,需增大潜艇的重力:将活塞向外拉,潜艇模型内部的气压降低,外界的水会通过进排气管进入模型内部,使模型的总重力增大,当重力大于浮力时,潜艇下沉,对应选项C正确。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、气体压强与体积的关系
【点评】本题结合自制潜艇模型,考查了物体浮沉条件的应用,需要理解通过改变自身重力实现浮沉的原理,同时结合气压变化分析进水过程,是对基础知识的灵活应用。
【难度系数】0.6
【解析】潜艇原本悬浮,此时浮力与重力大小相等($F_{浮}=G$)。根据物体浮沉条件:当物体重力大于浮力时,物体下沉。要实现下沉,需增大潜艇的重力:将活塞向外拉,潜艇模型内部的气压降低,外界的水会通过进排气管进入模型内部,使模型的总重力增大,当重力大于浮力时,潜艇下沉,对应选项C正确。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、气体压强与体积的关系
【点评】本题结合自制潜艇模型,考查了物体浮沉条件的应用,需要理解通过改变自身重力实现浮沉的原理,同时结合气压变化分析进水过程,是对基础知识的灵活应用。
【难度系数】0.6
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