2026年新课程实践与探究丛书八年级物理下册教科版第73页答案
2. 黄河鲤鱼,金鳞赤尾,体型梭长,肉质细嫩而鲜美。如图所示,某时刻一条黄河鲤鱼悬浮在水中,下列说法错误的是(
)

A. 该时刻鲤鱼所受浮力等于其重力
B. 当鱼鳔膨胀时,鲤鱼会上浮
C. 鲤鱼的浮沉与热气球的升降原理不同
D. 当鱼鳔收缩时,鲤鱼所受水的压强变小

答案

D

解析

【分析】
本题为选错题,需结合物体浮沉条件、阿基米德原理及液体压强公式,逐一分析每个选项的正误:
1. 回忆悬浮物体的受力特点,判断A选项的正误;
2. 分析鱼鳔膨胀时鲤鱼排开水的体积变化,结合阿基米德原理判断浮力变化,进而分析浮沉情况,判断B选项;
3. 对比鲤鱼和热气球的升降原理,判断C选项;
4. 分析鱼鳔收缩时鲤鱼的运动方向,结合液体压强公式判断压强变化,判断D选项。
【解析】
A. 根据物体浮沉条件,物体悬浮时所受浮力等于自身重力,因此该时刻鲤鱼所受浮力等于其重力,A正确,不符合题意;
B. 当鱼鳔膨胀时,鲤鱼的体积增大,排开水的体积$V_{排}$增大,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,鲤鱼受到的浮力增大,而鲤鱼的重力不变,此时浮力大于重力,鲤鱼会上浮,B正确,不符合题意;
C. 鲤鱼通过改变自身体积来改变浮力大小实现浮沉,热气球通过改变自身重力(加热内部空气减小空气密度,从而减小总重力)实现升降,二者原理不同,C正确,不符合题意;
D. 当鱼鳔收缩时,鲤鱼的体积减小,排开水的体积减小,浮力减小,重力大于浮力,鲤鱼会下沉,其所处的深度$h$变大,由液体压强公式$p=\rho gh$可知,水的密度$\rho$不变,深度$h$增大,鲤鱼所受水的压强变大,因此D错误,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
浮沉条件应用;阿基米德原理;液体压强特点
【点评】
本题结合生活中黄河鲤鱼的浮沉现象,考查了浮力与液体压强的相关知识,需要区分不同浮沉装置的原理,注重物理知识在生活实际中的应用,有助于提升知识的迁移能力。
【难度系数】
0.6
3. 用试管、铁丝、透明胶带、细管、胶管、容器和注射器等,制作如图所示的潜艇模型(不计胶管的体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉,下列说法正确的是(
)

A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于模型的重力
B. 让在浅处悬浮的模型下潜至深处悬浮,应使试管内的水先增加后减少
C. 向内推注射器活塞,试管内气压会变大,模型将下沉
D. 向外拉注射器活塞,水会被吸入试管,可实现模型上浮

答案

B

解析

【分析】
首先回忆潜艇的浮沉原理:通过改变自身重力实现上浮或下沉,结合物体的浮沉条件(漂浮时浮力等于重力,悬浮时浮力等于重力,下沉时重力大于浮力,上浮时浮力大于重力)和液体压强随深度增大而增大的特点,逐一分析选项:
1. 分析选项A:漂浮的物体处于平衡状态,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,因此A说法错误。
2. 分析选项B:模型在浅处悬浮时,浮力等于重力。下潜到深处时,水的压强增大,试管内气体体积被压缩,排开水的体积减小,浮力减小。要实现下潜,需先增加试管内的水,使重力大于浮力;到达深处后,浮力变小,需减少试管内的水,让重力等于减小后的浮力,从而在深处悬浮,因此B说法正确。
3. 分析选项C:向内推注射器活塞,试管内气压变大,会将试管内的水排出,模型自身重力减小,此时浮力大于重力,模型应该上浮,而非下沉,因此C说法错误。
4. 分析选项D:向外拉注射器活塞,试管内气压变小,外界水会进入试管,模型自身重力增大,此时重力大于浮力,模型会下沉,而非上浮,因此D说法错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:根据物体漂浮条件,漂浮时浮力等于模型的重力,故A错误。
选项B:模型在浅处悬浮时,浮力等于重力。下潜至深处时,水的压强随深度增加而增大,试管内气体被压缩,排开水的体积减小,浮力减小。先增加试管内的水,使重力大于浮力实现下潜;到达深处后,减少试管内的水,让重力等于减小后的浮力,从而在深处悬浮,故B正确。
选项C:向内推注射器活塞,试管内气压变大,排出试管内的水,模型自身重力减小,浮力大于重力,模型将上浮,故C错误。
选项D:向外拉注射器活塞,试管内气压变小,水被吸入试管,模型自身重力增大,重力大于浮力,模型将下沉,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
物体浮沉条件;液体压强特点
【点评】
本题结合潜艇模型考查物理原理的实际应用,解题关键是理解潜艇通过改变自身重力实现浮沉的原理,同时结合液体压强随深度变化的特点分析浮力变化,需要将物理规律与模型操作结合,注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.4
4. 潜艇从高密度海水区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”,其危险异常。如图,某潜艇从a处“掉深”到b处。关于此过程,下列说法正确的是(
)

A. 受到浮力大小不变
B. 排开海水的重力变小
C. 排开海水的体积变小
D. 自救的关键在于立即掉头向上

答案

B

解析

【分析】
首先明确潜艇浸没在海水中,排开海水的体积等于潜艇自身的体积,因此排开海水的体积不变。根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $,当海水密度减小时,潜艇受到的浮力会减小;再结合阿基米德原理的另一种表述$ F_{浮}=G_{排} $,可知排开海水的重力也会变小。接下来逐个分析选项:
对于A选项,浮力会因海水密度减小而变小,并非不变;
对于B选项,浮力减小则排开海水的重力也变小,符合原理;
对于C选项,潜艇始终浸没,排开海水体积不变;
对于D选项,“掉深”是浮力小于重力,掉头向上无法改变浮力与重力的关系,不能自救,自救关键应是减小自身重力或增大浮力。
【解析】
1. 潜艇浸没在海水中,排开海水的体积等于潜艇的体积,因此从a处到b处的过程中,排开海水的体积$ V_{排} $保持不变,故C选项错误。
2. 根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $,海水密度$ \rho_{液} $减小,$ V_{排} $不变,所以潜艇受到的浮力$ F_{浮} $减小,故A选项错误。
3. 由阿基米德原理$ F_{浮}=G_{排} $可知,浮力减小,则排开海水的重力$ G_{排} $变小,故B选项正确。
4. 潜艇“掉深”是因为浮力小于重力,急剧下降,此时自救的关键是增大浮力或减小自身重力(如向水舱外排水),立即掉头向上无法改变浮力与重力的大小关系,不能实现自救,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理,潜艇浮沉原理
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际情境,考查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实际现象结合分析,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
5. 某次军事演习中,执行深海作业的潜艇悬浮在海水中(如图)。要使潜艇下潜,应对水舱
(选填“注水”或“排水”);在下潜过程中,海水对潜艇上、下表面的压力差
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(设海水的密度不随深度的变化而变化)

答案

注水
不变

解析

【分析】
首先明确潜艇的浮沉原理:潜艇通过改变自身重力实现浮沉。悬浮时浮力等于自身重力,要让潜艇下潜,需使重力大于浮力,所以要向水舱注水来增大自身重力。接着分析压力差:浮力的实质是液体对物体上下表面的压力差,下潜过程中,潜艇排开海水的体积不变,海水密度不变,根据阿基米德原理可知浮力不变,因此海水对潜艇上、下表面的压力差不变。
【解析】
1. 潜艇的浮沉依靠改变自身重力实现:当潜艇悬浮在海水中时,浮力与自身重力大小相等。要使潜艇下潜,需让自身重力大于浮力,因此应对水舱注水,增大潜艇的自身重力。
2. 在下潜过程中,潜艇排开海水的体积$V_{排}$保持不变,海水的密度$\rho_{海水}$也不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$,可判断潜艇受到的浮力大小不变。而浮力的实质是海水对潜艇上、下表面的压力差,因此该压力差不变。
【答案】
注水;不变
【知识点】
潜艇浮沉原理、阿基米德原理、浮力的产生原因
【点评】
本题考查潜艇浮沉的工作原理以及浮力的相关知识,需结合阿基米德原理和浮力的实质分析,属于基础概念与原理的应用类题目,侧重对浮沉条件的理解与运用。
【难度系数】
0.7
6. 一艘漂浮在海面上的潜艇受到的浮力为$F_{1}$,该艇下潜到海面下时受到的浮力为$F_{2}$,则$F_{1}\_\_\_\_\_\_F_{2}$;若该艇从海中潜行进入长江后受到的浮力为$F_{3}$,已知海水的密度大于长江水的密度,则$F_{3}\_\_\_\_\_\_F_{2}$。(均选填“>”“<”或“=”)

答案


解析

【分析】
要解决这道题,我们可以利用阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,通过分析排开液体的体积和液体密度的变化来比较浮力大小:
1. 比较$F_{1}$和$F_{2}$:潜艇漂浮在海面时,只有部分体积浸入海水中,排开海水的体积$V_{排1}$小于潜艇的总体积;当潜艇下潜到海面下时,整个潜艇都浸入海水中,排开海水的体积$V_{排2}$等于潜艇的总体积。此时海水密度$\rho_{海水}$不变,根据阿基米德原理,在$\rho_{液}$和$g$相同的情况下,$V_{排}$越大,浮力越大,因此$F_{1}<F_{2}$。
2. 比较$F_{3}$和$F_{2}$:潜艇从海中潜行进入长江时,始终处于潜行状态,排开液体的体积$V_{排3}=V_{排2}$(均等于潜艇总体积),但海水密度$\rho_{海水}$大于长江水密度$\rho_{江水}$。根据阿基米德原理,在$V_{排}$和$g$相同的情况下,$\rho_{液}$越小,浮力越小,因此$F_{3}<F_{2}$。
【解析】
1. 潜艇漂浮在海面时,排开海水的体积$V_{排1}<V_{艇}$;下潜到海面下时,排开海水的体积$V_{排2}=V_{艇}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$\rho_{海水}$不变,$V_{排1}<V_{排2}$,因此$F_{1}<F_{2}$。
2. 潜艇从海中潜行进入长江后,潜行状态下排开液体的体积$V_{排3}=V_{排2}=V_{艇}$,但$\rho_{江水}<\rho_{海水}$。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$V_{排}$不变,$\rho_{液}$减小,因此$F_{3}<F_{2}$。
【答案】
<;<
【知识点】
阿基米德原理;浮力大小比较
【点评】
本题主要考查阿基米德原理的应用,解题关键是准确判断不同情境下排开液体的体积、液体密度的变化,区分潜艇漂浮与潜行状态下排液体积的差异,以及不同液体密度对浮力的影响,属于基础型题目,侧重对浮力核心知识点的理解与应用。
【难度系数】
0.8
7. 如图所示,一艘潜艇在水中处于悬浮状态,此时它受到的浮力与重力的大小关系为$F_{浮}$
(选填“>”“<”或“=”)$G$;当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜艇将
(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。

答案

=
上浮

解析

【分析】
首先回忆物体的浮沉条件:当物体悬浮时,受力平衡,浮力等于重力;当浮力大于重力时物体上浮,浮力小于重力时下沉。潜艇悬浮时处于平衡状态,因此浮力等于重力。当排出水舱中的水时,潜艇自身重力减小,此时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力不变,浮力大于重力,潜艇将上浮。
【解析】
1. 潜艇在水中处于悬浮状态时,处于平衡状态,受到的浮力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的特点,二者大小相等,即$F_{浮}=G$。
2. 当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜艇自身的重力$G$减小;此时潜艇排开水的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{水}$不变,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知,潜艇受到的浮力大小不变。此时$F_{浮}>G$,根据物体的浮沉条件,潜艇将上浮。
【答案】
=;上浮
【知识点】
物体的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查潜艇的浮沉原理,核心是理解物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,明确潜艇通过改变自身重力实现浮沉,属于基础题型,易于掌握。
【难度系数】
0.8