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
①方法:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状。
②结果:橡皮泥漂浮在水面上。
③原因:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,增大了排开水的体积,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度不变的情况下,排开水的体积增大,浮力增大,当浮力等于重力时,橡皮泥就会漂浮在水面上。
②结果:橡皮泥漂浮在水面上。
③原因:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,增大了排开水的体积,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度不变的情况下,排开水的体积增大,浮力增大,当浮力等于重力时,橡皮泥就会漂浮在水面上。
解析
【解析】
要使沉入水底的橡皮泥漂浮,可通过改变其形状增大排开水的体积以增大浮力。具体操作是将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,此时排开水的体积增大,根据阿基米德原理,浮力会随之增大,当浮力等于橡皮泥自身重力时,橡皮泥就能漂浮在水面上。
【答案】
①方法:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状。
②结果:橡皮泥漂浮在水面上。
③原因:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,增大了排开水的体积,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度不变的情况下,排开水的体积增大,浮力增大,当浮力等于重力时,橡皮泥就会漂浮在水面上。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力知识的实际应用,需结合阿基米德原理与物体浮沉条件分析问题,注重理论联系实际,能锻炼学生的知识应用能力与动手操作能力。
【难度系数】
0.6
要使沉入水底的橡皮泥漂浮,可通过改变其形状增大排开水的体积以增大浮力。具体操作是将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,此时排开水的体积增大,根据阿基米德原理,浮力会随之增大,当浮力等于橡皮泥自身重力时,橡皮泥就能漂浮在水面上。
【答案】
①方法:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状。
②结果:橡皮泥漂浮在水面上。
③原因:将橡皮泥捏成空心的碗状或船状,增大了排开水的体积,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度不变的情况下,排开水的体积增大,浮力增大,当浮力等于重力时,橡皮泥就会漂浮在水面上。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题考查浮力知识的实际应用,需结合阿基米德原理与物体浮沉条件分析问题,注重理论联系实际,能锻炼学生的知识应用能力与动手操作能力。
【难度系数】
0.6
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从而增大浮力,使自己漂浮于水面等待救援。
答案
排开水的体积
解析
根据浮力公式$F_{浮} = \rho_{液}gV_{排}$,在液体密度$\rho_{液}$不变的情况下,增大排开液体的体积$V_{排}$可以增大浮力。不慎落水的人利用打湿的衣服鼓足空气,能使衣服鼓起来,从而增大排开水的体积,进而增大浮力使自己漂浮于水面等待救援。
2. 如图所示,一艘核潜艇在一次军事演习中,先悬停在水面下200 m处,根据演习指令,需要下潜至300 m处悬停。在下潜过程中浮力(选填“变大”“变小”或“不变”),为完成此下潜过程,需要对水舱进行的操作是(选填“充水”或“排水”)。

答案
不变;充水
解析
核潜艇下潜过程中,排开水的体积不变,水的密度不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变。要下潜需增大重力,应向水舱充水。
3. 一种自制的简易密度计是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。如图所示,将其放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中,它会竖直漂浮在液体中,由观察到的现象判断杯中液体的密度大。理由是密度计在甲、乙两杯中所受浮力,$V_{排甲}\_\_\_\_\_\_V_{排乙}$,所以$\rho_{甲}\_\_\_\_\_\_\rho_{乙}$。(后两空均选填“>”“<”或“=”)

答案
乙;=;>;<
解析
密度计在甲、乙两杯中均漂浮,所受浮力等于自身重力,故浮力相等。由图可知,密度计在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,即$V_{排甲}>V_{排乙}$。根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力相等时,$V_{排}$越大,$\rho_{液}$越小,所以$\rho_{甲}<\rho_{乙}$,乙杯中液体密度大。
4. 关于浮力、浮沉条件,下列说法正确的是()。
A.轮船从海里航行到河里所受浮力变小
B.浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大
C.阿基米德原理适用于浸在液体中的物体,不适用于浸在气体中的物体
D.将物体浸入某溶液中,若物体恰好悬浮,则说明两者密度相同
A.轮船从海里航行到河里所受浮力变小
B.浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大
C.阿基米德原理适用于浸在液体中的物体,不适用于浸在气体中的物体
D.将物体浸入某溶液中,若物体恰好悬浮,则说明两者密度相同
答案
D
解析
A选项轮船在河里和海里都是漂浮状态,浮力等于重力,而轮船重力不变,所以浮力不变,A错误。
B选项根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浸没时$V_{排}$不变,浮力大小与深度无关,B错误。
C选项阿基米德原理既适用于液体也适用于气体,C错误。
D选项根据物体的浮沉条件,当物体悬浮时,物体密度等于液体密度,D正确。
B选项根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浸没时$V_{排}$不变,浮力大小与深度无关,B错误。
C选项阿基米德原理既适用于液体也适用于气体,C错误。
D选项根据物体的浮沉条件,当物体悬浮时,物体密度等于液体密度,D正确。
5. 2025年成都世界运动会吉祥物“蜀宝”的形象如图所示。小玲的爸爸给她带回一个“蜀宝”(不吸水)玩偶。经测量,她发现该“蜀宝”的质量为200 g,体积为300 cm³。下列说法正确的是()。

A.将该“蜀宝”浸没在水中,它受到的浮力为2 N
B.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将下沉
C.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将上浮
D.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将悬浮
A.将该“蜀宝”浸没在水中,它受到的浮力为2 N
B.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将下沉
C.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将上浮
D.将该“蜀宝”浸没在水中,放手后“蜀宝”将悬浮
答案
C
解析
玩偶质量m=200g=0.2kg,重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;体积V=300cm³=3×10⁻⁴m³,浸没水中浮力F浮=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10⁻⁴m³=3N;因为F浮>G,放手后将上浮。
6. “蛟龙号”载人潜水器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”载人潜水器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是()。
A.“蛟龙号”所受海水的压强增大
B.“蛟龙号”所受的重力小于浮力
C.“蛟龙号”不断下沉是由于它的惯性大于它受到的阻力
D.“蛟龙号”所受的浮力逐渐减小
A.“蛟龙号”所受海水的压强增大
B.“蛟龙号”所受的重力小于浮力
C.“蛟龙号”不断下沉是由于它的惯性大于它受到的阻力
D.“蛟龙号”所受的浮力逐渐减小
答案
A
解析
本题可根据液体压强的特点、物体的浮沉条件、惯性的概念以及阿基米德原理来逐一分析选项。
选项A:根据液体压强公式$p = \rho gh$(其中$p$为压强,$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),在“蛟龙号”匀速竖直下潜过程中,海水密度$\rho$不变,深度$h$不断增加,所以“蛟龙号”所受海水的压强增大,该选项正确。
选项B:因为“蛟龙号”在海水中匀速竖直下潜,处于平衡状态,所以它所受的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即“蛟龙号”所受的重力等于浮力,该选项错误。
选项C:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的一种属性,不是力,不能和阻力比较大小,“蛟龙号”不断下沉是由于它受到非平衡力的作用,该选项错误。
选项D:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$(其中$F_{浮}$为浮力,$\rho_{液}$为液体密度,$g$为重力加速度,$V_{排}$为排开液体的体积),在“蛟龙号”下潜过程中,海水密度$\rho_{液}$不变,排开海水的体积$V_{排}$不变,所以“蛟龙号”所受的浮力不变,该选项错误。
选项A:根据液体压强公式$p = \rho gh$(其中$p$为压强,$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),在“蛟龙号”匀速竖直下潜过程中,海水密度$\rho$不变,深度$h$不断增加,所以“蛟龙号”所受海水的压强增大,该选项正确。
选项B:因为“蛟龙号”在海水中匀速竖直下潜,处于平衡状态,所以它所受的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即“蛟龙号”所受的重力等于浮力,该选项错误。
选项C:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体的一种属性,不是力,不能和阻力比较大小,“蛟龙号”不断下沉是由于它受到非平衡力的作用,该选项错误。
选项D:根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$(其中$F_{浮}$为浮力,$\rho_{液}$为液体密度,$g$为重力加速度,$V_{排}$为排开液体的体积),在“蛟龙号”下潜过程中,海水密度$\rho_{液}$不变,排开海水的体积$V_{排}$不变,所以“蛟龙号”所受的浮力不变,该选项错误。
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