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1.【家国情怀】2023年3月11日下午,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,标志着“奋斗者”号载人潜水器运维体系走向成熟、稳定。若海水密度保持不变,下列说法正确的是()
A.“奋斗者”号上浮至露出水面过程中,所受海水浮力逐渐变大
B.“奋斗者”号进入海水中逐渐下潜过程中,所受海水压强不变
C.“奋斗者”号在水面下下潜过程中,排开海水的质量逐渐变大
D.“奋斗者”号在水中下潜时,所受浮力等于其排开的海水所受的重力
A.“奋斗者”号上浮至露出水面过程中,所受海水浮力逐渐变大
B.“奋斗者”号进入海水中逐渐下潜过程中,所受海水压强不变
C.“奋斗者”号在水面下下潜过程中,排开海水的质量逐渐变大
D.“奋斗者”号在水中下潜时,所受浮力等于其排开的海水所受的重力
答案
D
解析
【分析】
要解决本题，需结合阿基米德原理和液体压强的相关知识，逐一分析每个选项：
1. 分析浮力变化时，需关注排开液体的体积变化，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$判断；
2. 分析压强变化时，需关注深度变化，根据$p=\rho_{液}gh$判断；
3. 排开液体的质量可通过$m_{排}=\rho_{液}V_{排}$结合排开体积的变化分析；
4. 阿基米德原理的核心内容是物体所受浮力等于排开液体的重力，可直接对应选项判断。
【解析】
我们根据阿基米德原理和液体压强公式对各选项逐一分析：
选项A：“奋斗者”号上浮至露出水面过程中，排开海水的体积$V_{排}$逐渐减小。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，海水密度$\rho_{液}$和$g$不变，$V_{排}$减小，则所受浮力逐渐变小，故A错误。
选项B：“奋斗者”号进入海水中逐渐下潜过程中，深度$h$逐渐增大。由液体压强公式$p=\rho_{液}gh$可知，$\rho_{液}$和$g$不变，$h$增大，则所受海水压强逐渐变大，故B错误。
选项C：“奋斗者”号在水面下下潜过程中，始终完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于自身体积，保持不变。由$m_{排}=\rho_{液}V_{排}$可知，$\rho_{液}$和$V_{排}$不变，则排开海水的质量不变，故C错误。
选项D：根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受浮力等于其排开的液体所受的重力，因此“奋斗者”号在水中下潜时，所受浮力等于其排开的海水所受的重力，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、液体压强特点
【点评】
本题以我国“奋斗者”号深潜科考任务为背景，将物理知识与科技成就结合，渗透家国情怀。解题的关键是熟练掌握阿基米德原理和液体压强的计算公式，准确分析物理量的变化对浮力、压强的影响。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合阿基米德原理和液体压强的相关知识，逐一分析每个选项：
1. 分析浮力变化时，需关注排开液体的体积变化，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$判断；
2. 分析压强变化时，需关注深度变化，根据$p=\rho_{液}gh$判断；
3. 排开液体的质量可通过$m_{排}=\rho_{液}V_{排}$结合排开体积的变化分析；
4. 阿基米德原理的核心内容是物体所受浮力等于排开液体的重力，可直接对应选项判断。
【解析】
我们根据阿基米德原理和液体压强公式对各选项逐一分析：
选项A：“奋斗者”号上浮至露出水面过程中，排开海水的体积$V_{排}$逐渐减小。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，海水密度$\rho_{液}$和$g$不变，$V_{排}$减小，则所受浮力逐渐变小，故A错误。
选项B：“奋斗者”号进入海水中逐渐下潜过程中，深度$h$逐渐增大。由液体压强公式$p=\rho_{液}gh$可知，$\rho_{液}$和$g$不变，$h$增大，则所受海水压强逐渐变大，故B错误。
选项C：“奋斗者”号在水面下下潜过程中，始终完全浸没在海水中，排开海水的体积$V_{排}$等于自身体积，保持不变。由$m_{排}=\rho_{液}V_{排}$可知，$\rho_{液}$和$V_{排}$不变，则排开海水的质量不变，故C错误。
选项D：根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受浮力等于其排开的液体所受的重力，因此“奋斗者”号在水中下潜时，所受浮力等于其排开的海水所受的重力，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、液体压强特点
【点评】
本题以我国“奋斗者”号深潜科考任务为背景，将物理知识与科技成就结合，渗透家国情怀。解题的关键是熟练掌握阿基米德原理和液体压强的计算公式，准确分析物理量的变化对浮力、压强的影响。
【难度系数】
0.6
2.【多选题】某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图10-2-11所示的实验探究。下列说法正确的是($\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)()
A.石块浸没在盐水中,受到的重力变小
B.石块浸没在水中,受到的浮力大小为1 N
C.石块浸没在水中,排开水的体积为$1.2×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
D.盐水的密度为$1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$
A.石块浸没在盐水中,受到的重力变小
B.石块浸没在水中,受到的浮力大小为1 N
C.石块浸没在水中,排开水的体积为$1.2×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$
D.盐水的密度为$1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$
答案
BD
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要结合称重法测浮力和阿基米德原理，逐一分析每个选项：
1. 先读取弹簧测力计的示数：甲图中石块的重力$G=2\ \mathrm{N}$，乙图中石块浸没在水中时测力计示数$F_{\mathrm{示水}}=1\ \mathrm{N}$，丙图中石块浸没在盐水中时测力计示数$F_{\mathrm{示盐}}=0.8\ \mathrm{N}$。
2. 分析选项A：重力是物体的固有属性，与物体所处环境无关，判断其正误。
3. 分析选项B：利用称重法$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}$计算水中的浮力，验证数值是否正确。
4. 分析选项C：根据阿基米德原理变形公式$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$，计算排开水的体积并与选项对比。
5. 分析选项D：先算出盐水中的浮力，再结合阿基米德原理变形公式求出盐水密度，判断是否正确。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：重力是物体的固有属性，仅与物体的质量和$g$有关，石块浸没在盐水中时，质量和$g$均不变，因此重力不变，A错误。
选项B：由图可知石块重力$G=2\ \mathrm{N}$，浸没在水中时测力计示数$F_{\mathrm{示水}}=1\ \mathrm{N}$，根据称重法测浮力：
$F_{\mathrm{浮水}}=G-F_{\mathrm{示水}}=2\ \mathrm{N}-1\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$，B正确。
选项C：根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，变形得排开水的体积：
$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$，与选项中的$1.2×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$不符，C错误。
选项D：石块浸没在盐水中时，$V_{\mathrm{排盐}}=V_{\mathrm{排}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$，此时测力计示数$F_{\mathrm{示盐}}=0.8\ \mathrm{N}$，盐水中的浮力：
$F_{\mathrm{浮盐}}=G-F_{\mathrm{示盐}}=2\ \mathrm{N}-0.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$，
根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮盐}}=\rho_{\mathrm{盐水}}gV_{\mathrm{排盐}}$，变形得盐水密度：
$\rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{F_{\mathrm{浮盐}}}{gV_{\mathrm{排盐}}}=\frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}}=1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$，D正确。
【答案】
BD
【知识点】
称重法测浮力；阿基米德原理；重力的属性
【点评】
本题综合考查了重力的特性、称重法测浮力和阿基米德原理的应用，解题关键是正确读取弹簧测力计示数，熟练运用公式计算，注意浸没时物体排开液体的体积等于自身体积。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要结合称重法测浮力和阿基米德原理，逐一分析每个选项：
1. 先读取弹簧测力计的示数：甲图中石块的重力$G=2\ \mathrm{N}$，乙图中石块浸没在水中时测力计示数$F_{\mathrm{示水}}=1\ \mathrm{N}$，丙图中石块浸没在盐水中时测力计示数$F_{\mathrm{示盐}}=0.8\ \mathrm{N}$。
2. 分析选项A：重力是物体的固有属性，与物体所处环境无关，判断其正误。
3. 分析选项B：利用称重法$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}$计算水中的浮力，验证数值是否正确。
4. 分析选项C：根据阿基米德原理变形公式$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{液}}g}$，计算排开水的体积并与选项对比。
5. 分析选项D：先算出盐水中的浮力，再结合阿基米德原理变形公式求出盐水密度，判断是否正确。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：重力是物体的固有属性，仅与物体的质量和$g$有关，石块浸没在盐水中时，质量和$g$均不变，因此重力不变，A错误。
选项B：由图可知石块重力$G=2\ \mathrm{N}$，浸没在水中时测力计示数$F_{\mathrm{示水}}=1\ \mathrm{N}$，根据称重法测浮力：
$F_{\mathrm{浮水}}=G-F_{\mathrm{示水}}=2\ \mathrm{N}-1\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$，B正确。
选项C：根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，变形得排开水的体积：
$V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮水}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$，与选项中的$1.2×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$不符，C错误。
选项D：石块浸没在盐水中时，$V_{\mathrm{排盐}}=V_{\mathrm{排}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}$，此时测力计示数$F_{\mathrm{示盐}}=0.8\ \mathrm{N}$，盐水中的浮力：
$F_{\mathrm{浮盐}}=G-F_{\mathrm{示盐}}=2\ \mathrm{N}-0.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$，
根据阿基米德原理$F_{\mathrm{浮盐}}=\rho_{\mathrm{盐水}}gV_{\mathrm{排盐}}$，变形得盐水密度：
$\rho_{\mathrm{盐水}}=\frac{F_{\mathrm{浮盐}}}{gV_{\mathrm{排盐}}}=\frac{1.2\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}×1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}}=1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$，D正确。
【答案】
BD
【知识点】
称重法测浮力；阿基米德原理；重力的属性
【点评】
本题综合考查了重力的特性、称重法测浮力和阿基米德原理的应用，解题关键是正确读取弹簧测力计示数，熟练运用公式计算，注意浸没时物体排开液体的体积等于自身体积。
【难度系数】
0.6
3.【家国情怀】在巴黎奥运会跳水比赛中,中国队首次包揽奥运跳水八金,再次向世界展现了中国跳水“梦之队”的实力。关于跳水运动下列说法正确的是()
A.运动员逐渐落入水中的过程中,所受到的浮力变大
B.运动员逐渐落入水中的过程中,头部受到水的压强不变
C.运动员浸没在水中后潜入越深,排开水受到的重力越大
D.运动员浸没在水中后潜入越深,所受到的浮力越大
A.运动员逐渐落入水中的过程中,所受到的浮力变大
B.运动员逐渐落入水中的过程中,头部受到水的压强不变
C.运动员浸没在水中后潜入越深,排开水受到的重力越大
D.运动员浸没在水中后潜入越深,所受到的浮力越大
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需结合阿基米德原理和液体压强的相关知识，逐个分析选项：
1. 回忆浮力的决定因素：根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，浮力大小取决于液体密度和排开液体的体积；
2. 回忆液体压强的决定因素：根据液体压强公式$ p=\rho_{液}gh $，压强大小取决于液体密度和深度；
3. 对每个选项，结合运动员落入水中的不同阶段（未完全浸没、完全浸没），分析$ V_{排} $和深度h的变化，进而判断浮力和压强的变化。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：运动员逐渐落入水中的过程中，排开水的体积$ V_{排} $逐渐增大，水的密度$ \rho_{水} $和g均不变，根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $，可知运动员受到的浮力逐渐变大，A正确。
选项B：运动员逐渐落入水中时，头部在水中的深度h逐渐增加，由液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $可知，$ \rho_{水} $和g不变，h增大，头部受到水的压强变大，B错误。
选项C：运动员浸没在水中后，排开水的体积$ V_{排} $保持不变，根据$ G_{排}=\rho_{水}V_{排}g $，排开水的重力与潜入深度无关，大小不变，C错误。
选项D：运动员浸没在水中后，$ V_{排} $不变，由$ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $可知，浮力大小与潜入深度无关，保持不变，D错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、液体压强公式
【点评】
本题以巴黎奥运会跳水比赛为背景，将物理知识与实际运动结合，既考查了浮力和液体压强的核心知识点，又渗透了家国情怀教育。解题的关键是熟练掌握相关公式，结合运动员入水的不同阶段分析物理量的变化，注重对基础知识的应用考查。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需结合阿基米德原理和液体压强的相关知识，逐个分析选项：
1. 回忆浮力的决定因素：根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $，浮力大小取决于液体密度和排开液体的体积；
2. 回忆液体压强的决定因素：根据液体压强公式$ p=\rho_{液}gh $，压强大小取决于液体密度和深度；
3. 对每个选项，结合运动员落入水中的不同阶段（未完全浸没、完全浸没），分析$ V_{排} $和深度h的变化，进而判断浮力和压强的变化。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：运动员逐渐落入水中的过程中，排开水的体积$ V_{排} $逐渐增大，水的密度$ \rho_{水} $和g均不变，根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $，可知运动员受到的浮力逐渐变大，A正确。
选项B：运动员逐渐落入水中时，头部在水中的深度h逐渐增加，由液体压强公式$ p=\rho_{水}gh $可知，$ \rho_{水} $和g不变，h增大，头部受到水的压强变大，B错误。
选项C：运动员浸没在水中后，排开水的体积$ V_{排} $保持不变，根据$ G_{排}=\rho_{水}V_{排}g $，排开水的重力与潜入深度无关，大小不变，C错误。
选项D：运动员浸没在水中后，$ V_{排} $不变，由$ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排} $可知，浮力大小与潜入深度无关，保持不变，D错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、液体压强公式
【点评】
本题以巴黎奥运会跳水比赛为背景，将物理知识与实际运动结合，既考查了浮力和液体压强的核心知识点，又渗透了家国情怀教育。解题的关键是熟练掌握相关公式，结合运动员入水的不同阶段分析物理量的变化，注重对基础知识的应用考查。
【难度系数】
0.8
