3. 我国自行设计和自主研制的“蛟龙号”载人潜水器如图所示。当“蛟龙号”完全进入海水中工作时,排开海水所受的重力为 5×10⁵ N,则“蛟龙号”受到海水的浮力为N;随着不断下潜(忽略海水密度的变化),“蛟龙号”下表面受到海水的压强,受到的浮力。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)

答案
5×10⁵;变大;不变
解析
根据阿基米德原理,浮力等于排开液体所受的重力,故浮力为5×10⁵ N;下潜过程中深度增大,由p=ρgh可知压强变大;排开海水体积不变,海水密度不变,由F浮=ρ液gV排可知浮力不变。
4. 将重 20 N 的物体浸没在装满水的杯子中,溢出了 16 N 的水,则物体受到的浮力是()。
A.4 N
B.8 N
C.16 N
D.20 N
A.4 N
B.8 N
C.16 N
D.20 N
答案
C
解析
根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。题目中物体浸没在装满水的杯子中,溢出的水重16N,即排开水的重力为16N,所以物体受到的浮力F浮=G排=16N。
5. 一个被细线系住的石块,分别浸没在盛有盐水和水的容器中(石块未触及容器的底或侧壁),由于细线拉力的作用,石块静止在液体中。若两次实验线上拉力分别为 F₁、F₂,它们的大小关系是()。
A.F₁>F₂
B.F₁=F₂
C.F₁<F₂
D.无法比较
A.F₁>F₂
B.F₁=F₂
C.F₁<F₂
D.无法比较
答案
C
解析
石块浸没在液体中时,受到细线的拉力$F$、液体的浮力$F_浮$和石块的重力$G$,根据力平衡有$F + F_浮 = G$,因此$F = G - F_浮$。
浮力公式为$F_浮 = \rho_液 g V_排$,盐水的密度大于水的密度,因此石块在盐水中受到的浮力$F_{浮1}$大于在水中的浮力$F_{浮2}$。
由于石块重力$G$不变,细线的拉力$F = G - F_浮$,因此$F_1 = G - F_{浮1}$,$F_2 = G - F_{浮2}$。
由于$F_{浮1} > F_{浮2}$,所以$F_1 < F_2$。
浮力公式为$F_浮 = \rho_液 g V_排$,盐水的密度大于水的密度,因此石块在盐水中受到的浮力$F_{浮1}$大于在水中的浮力$F_{浮2}$。
由于石块重力$G$不变,细线的拉力$F = G - F_浮$,因此$F_1 = G - F_{浮1}$,$F_2 = G - F_{浮2}$。
由于$F_{浮1} > F_{浮2}$,所以$F_1 < F_2$。
6. 两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后处于如图所示的状态。甲、乙排开液体所受的重力相等,关于甲、乙所受浮力,下列说法正确的是()。

A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度,无法比较浮力大小
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度,无法比较浮力大小
答案
C
解析
【解析】
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开液体所受的重力,即$F_{浮}=G_{排}$。题目中明确说明甲、乙排开液体所受的重力相等,因此甲、乙所受浮力大小相等,故选C。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的直接应用,解题关键是抓住题干中“甲、乙排开液体所受的重力相等”这一核心条件,无需考虑液体密度等其他因素。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开液体所受的重力,即$F_{浮}=G_{排}$。题目中明确说明甲、乙排开液体所受的重力相等,因此甲、乙所受浮力大小相等,故选C。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的直接应用,解题关键是抓住题干中“甲、乙排开液体所受的重力相等”这一核心条件,无需考虑液体密度等其他因素。
【难度系数】
0.8
7. 两只相同的气球分别充入氦气和空气,充气后体积相同,松手后只有氦气球升上空中,如图所示。若它们在空气中受到的浮力分别为$ F_{氦}$和$ F_{空}$,则下列说法正确的是()。

$A. F_{氦}>F_{空}$
$B. F_{氦}=F_{空}$
$C. F_{氦}<F_{空}$
D. 条件不足,无法比较
$A. F_{氦}>F_{空}$
$B. F_{氦}=F_{空}$
$C. F_{氦}<F_{空}$
D. 条件不足,无法比较
答案
B
解析
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$,两只气球充气后体积相同,即排开空气的体积$V_{排}$相同,空气的密度$\rho_{空气}$和重力加速度$g$均为定值,因此两只气球在空气中受到的浮力相等,即$F_{氦}=F_{空}$。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确两只气球排开空气的体积相等,以此判断浮力的大小关系。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$,两只气球充气后体积相同,即排开空气的体积$V_{排}$相同,空气的密度$\rho_{空气}$和重力加速度$g$均为定值,因此两只气球在空气中受到的浮力相等,即$F_{氦}=F_{空}$。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、浮力大小的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的应用,解题关键是明确两只气球排开空气的体积相等,以此判断浮力的大小关系。
【难度系数】
0.8
8. 一个放飞的气球,体积为 100 dm³。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?设地面附近气温是 0℃,气压为 1×10⁵ Pa,$ρ_{空气}=1.29 kg/m³$,g 取 10 N/kg。
答案
已知:气球体积$V = 100\ \mathrm{dm}^3 = 0.1\ \mathrm{m}^3$,空气密度$\rho_{\mathrm{空气}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$。
根据阿基米德原理,浮力$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}}gV_{\mathrm{排}}$,气球排开空气的体积等于气球体积,即$V_{\mathrm{排}} = V = 0.1\ \mathrm{m}^3$。
$F_{\mathrm{浮}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 1.29\ \mathrm{N}$。
结论:1.29 N
根据阿基米德原理,浮力$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}}gV_{\mathrm{排}}$,气球排开空气的体积等于气球体积,即$V_{\mathrm{排}} = V = 0.1\ \mathrm{m}^3$。
$F_{\mathrm{浮}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 1.29\ \mathrm{N}$。
结论:1.29 N
解析
【解析】
已知:气球体积$V = 100\ \mathrm{dm}^3 = 0.1\ \mathrm{m}^3$,空气密度$\rho_{\mathrm{空气}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$。
根据阿基米德原理,浮力$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}}gV_{\mathrm{排}}$,气球排开空气的体积等于气球体积,即$V_{\mathrm{排}} = V = 0.1\ \mathrm{m}^3$。
代入数值计算:$F_{\mathrm{浮}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 1.29\ \mathrm{N}$。
【答案】
1.29 N
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算
【点评】
本题考查阿基米德原理在气体浮力计算中的应用,解题时需注意单位换算,明确气球排开空气的体积等于自身体积。
【难度系数】
0.8
已知:气球体积$V = 100\ \mathrm{dm}^3 = 0.1\ \mathrm{m}^3$,空气密度$\rho_{\mathrm{空气}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$。
根据阿基米德原理,浮力$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}}gV_{\mathrm{排}}$,气球排开空气的体积等于气球体积,即$V_{\mathrm{排}} = V = 0.1\ \mathrm{m}^3$。
代入数值计算:$F_{\mathrm{浮}} = 1.29\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.1\ \mathrm{m}^3 = 1.29\ \mathrm{N}$。
【答案】
1.29 N
【知识点】
阿基米德原理、浮力计算
【点评】
本题考查阿基米德原理在气体浮力计算中的应用,解题时需注意单位换算,明确气球排开空气的体积等于自身体积。
【难度系数】
0.8
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