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1. 刚倒入玻璃杯中的碳酸饮料会产生很多小气泡，此时将一些葡萄干加入杯中，有的葡萄干会沉入杯底，而有的葡萄干则会上浮。
(1) 观察上浮的葡萄干，与沉底的葡萄干相比，上浮的葡萄干有什么不同？尝试分析它们能够上浮的原因。
(2) 上浮的葡萄干到达液面后又会发生什么现象？尝试分析这些现象产生的原因。
(1) 观察上浮的葡萄干，与沉底的葡萄干相比，上浮的葡萄干有什么不同？尝试分析它们能够上浮的原因。
(2) 上浮的葡萄干到达液面后又会发生什么现象？尝试分析这些现象产生的原因。
答案
1. （1）不同：上浮的葡萄干上有很多气泡。
原因：这些气泡增加了葡萄干的$V_{排}$，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增加，$F_{浮}$增加，当$F_{浮}$大于重力时，葡萄干上浮。
（2）现象：上浮的葡萄干到达液面后气泡会破裂，葡萄干下沉。
原因：$V_{排}$减小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$减小，$F_{浮}$减小，当$F_{浮}$小于重力时，葡萄干下沉。
原因：这些气泡增加了葡萄干的$V_{排}$，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增加，$F_{浮}$增加，当$F_{浮}$大于重力时，葡萄干上浮。
（2）现象：上浮的葡萄干到达液面后气泡会破裂，葡萄干下沉。
原因：$V_{排}$减小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$减小，$F_{浮}$减小，当$F_{浮}$小于重力时，葡萄干下沉。
解析
【分析】
对于这道题，我们可以从物体的浮沉条件和阿基米德原理入手分析：
1. 第一问：首先回忆物体上浮的条件是浮力大于重力，而浮力的大小由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$决定。碳酸饮料中有大量气泡，观察上浮的葡萄干，会发现其表面附着很多气泡，这些气泡会增大葡萄干排开液体的体积，在液体密度和g不变的情况下，浮力会增大，当浮力大于葡萄干自身重力时，葡萄干就会上浮。
2. 第二问：当葡萄干上浮到液面时，液面处的压强较小，气泡会破裂，此时葡萄干排开液体的体积减小，根据阿基米德原理，浮力随之减小，当浮力小于葡萄干的重力时，葡萄干就会下沉。
【解析】
(1) 不同之处：上浮的葡萄干表面附着有大量小气泡。
原因：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，碳酸饮料的密度$\rho_{液}$和重力加速度$g$不变，葡萄干表面的气泡增大了它排开液体的体积$V_{排}$，导致浮力$F_{浮}$增大，当浮力大于葡萄干的重力时，葡萄干就会上浮。
(2) 现象：上浮的葡萄干到达液面后，表面的气泡会破裂，随后葡萄干下沉。
原因：气泡破裂后，葡萄干排开液体的体积$V_{排}$减小，在$\rho_{液}$和$g$不变的情况下，浮力$F_{浮}$减小，当浮力小于葡萄干的重力时，葡萄干就会下沉。
【答案】
(1) 不同：上浮的葡萄干上有很多气泡。原因：气泡增加了葡萄干的$V_{排}$，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增加，$F_{浮}$增加，当$F_{浮}$大于重力时，葡萄干上浮。
(2) 现象：上浮的葡萄干到达液面后气泡会破裂，葡萄干下沉。原因：$V_{排}$减小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$减小，$F_{浮}$减小，当$F_{浮}$小于重力时，葡萄干下沉。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合生活中常见的碳酸饮料和葡萄干的浮沉现象，考查了对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解与应用，要求学生能将物理知识与生活实际相结合，分析现象背后的物理规律。
【难度系数】
0.6
对于这道题，我们可以从物体的浮沉条件和阿基米德原理入手分析：
1. 第一问：首先回忆物体上浮的条件是浮力大于重力，而浮力的大小由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$决定。碳酸饮料中有大量气泡，观察上浮的葡萄干，会发现其表面附着很多气泡，这些气泡会增大葡萄干排开液体的体积，在液体密度和g不变的情况下，浮力会增大，当浮力大于葡萄干自身重力时，葡萄干就会上浮。
2. 第二问：当葡萄干上浮到液面时，液面处的压强较小，气泡会破裂，此时葡萄干排开液体的体积减小，根据阿基米德原理，浮力随之减小，当浮力小于葡萄干的重力时，葡萄干就会下沉。
【解析】
(1) 不同之处：上浮的葡萄干表面附着有大量小气泡。
原因：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，碳酸饮料的密度$\rho_{液}$和重力加速度$g$不变，葡萄干表面的气泡增大了它排开液体的体积$V_{排}$，导致浮力$F_{浮}$增大，当浮力大于葡萄干的重力时，葡萄干就会上浮。
(2) 现象：上浮的葡萄干到达液面后，表面的气泡会破裂，随后葡萄干下沉。
原因：气泡破裂后，葡萄干排开液体的体积$V_{排}$减小，在$\rho_{液}$和$g$不变的情况下，浮力$F_{浮}$减小，当浮力小于葡萄干的重力时，葡萄干就会下沉。
【答案】
(1) 不同：上浮的葡萄干上有很多气泡。原因：气泡增加了葡萄干的$V_{排}$，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增加，$F_{浮}$增加，当$F_{浮}$大于重力时，葡萄干上浮。
(2) 现象：上浮的葡萄干到达液面后气泡会破裂，葡萄干下沉。原因：$V_{排}$减小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$减小，$F_{浮}$减小，当$F_{浮}$小于重力时，葡萄干下沉。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合生活中常见的碳酸饮料和葡萄干的浮沉现象，考查了对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解与应用，要求学生能将物理知识与生活实际相结合，分析现象背后的物理规律。
【难度系数】
0.6
2. 将橡皮泥捏成实心圆球放入清水中，橡皮泥会沉入水底，不添加任何器材，你能否让橡皮泥漂浮起来？请将尝试的方法及结果记录下来，并解释原因。
答案
2. 将橡皮泥捏成船形，增加$V_{排}$，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增加，$F_{浮}$增加。
解析
将橡皮泥捏成船形，放入清水中，橡皮泥漂浮。原因：捏成船形后，橡皮泥排开水的体积$V_{排}$增大，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$\rho_{液}$、$g$不变，$V_{排}$增大，$F_{浮}$增大，当$F_{浮}$等于橡皮泥重力时，橡皮泥漂浮。
1. 水能提供浮力，但存在溺水风险。不慎落水的人，情急之下可以利用打湿的衣服鼓足空气等方式来增大
排开液体的体积
从而增大浮力，使自己漂浮于水面等待救援。答案
1. 排开液体的体积
解析
【分析】
首先回忆影响浮力大小的因素，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，在水的密度$\rho_{水}$和常量$g$不变的情况下，浮力大小取决于排开液体的体积。题目中提到用打湿的衣服鼓足空气，这一操作会使衣服体积膨胀，从而增大人体整体排开水的体积，以此来增大浮力。因此需要确定的是“排开液体的体积”这个关键量。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，当人落水后，所处的液体为水，$\rho_{水}$和$g$均为定值，此时要增大浮力，只能通过增大排开液体的体积$V_{排}$来实现。将打湿的衣服鼓足空气，会使衣服体积膨胀，进而增大人整体排开水的体积，最终增大浮力使人漂浮于水面。
【答案】
排开液体的体积
【知识点】
阿基米德原理、浮力影响因素
【点评】
本题结合生活中的应急场景，考查对阿基米德原理的实际应用，既检验了学生对物理基础知识的掌握，又引导学生将物理知识与生活实践相结合，具有较强的实用性。
【难度系数】
0.7
首先回忆影响浮力大小的因素，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，在水的密度$\rho_{水}$和常量$g$不变的情况下，浮力大小取决于排开液体的体积。题目中提到用打湿的衣服鼓足空气，这一操作会使衣服体积膨胀，从而增大人体整体排开水的体积，以此来增大浮力。因此需要确定的是“排开液体的体积”这个关键量。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，当人落水后，所处的液体为水，$\rho_{水}$和$g$均为定值，此时要增大浮力，只能通过增大排开液体的体积$V_{排}$来实现。将打湿的衣服鼓足空气，会使衣服体积膨胀，进而增大人整体排开水的体积，最终增大浮力使人漂浮于水面。
【答案】
排开液体的体积
【知识点】
阿基米德原理、浮力影响因素
【点评】
本题结合生活中的应急场景，考查对阿基米德原理的实际应用，既检验了学生对物理基础知识的掌握，又引导学生将物理知识与生活实践相结合，具有较强的实用性。
【难度系数】
0.7
