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3. 如图 10 - 5 - 2 所示，将一个棱长为 $5\ \mathrm{cm}$、所受重力为 $1\ \mathrm{N}$ 的正方体物块(图中未画出)轻轻放入足够深、盛满水的溢水杯中，该物块静止时受到的浮力大小为
1
$\mathrm{N}$。放入物块后，水对溢水杯底部的压强将不变
，溢水杯对水平桌面的压力将不变
。(以上两空均填 “变大” “变小” 或 “不变”。)答案
1
不变
不变
不变
不变
解析
【解析】
1. 计算正方体物块的密度：$V=(5\mathrm{cm})^3=125\mathrm{cm}^3=1.25×10^{-4}\mathrm{m}^3$，$m=\frac{G}{g}=\frac{1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.1\mathrm{kg}$，$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.1\mathrm{kg}}{1.25×10^{-4}\mathrm{m}^3}=0.8×10^3\mathrm{kg/m}^3＜\rho_水$，故物块静止时漂浮，根据漂浮条件，$F_浮=G=1\mathrm{N}$。
2. 放入物块后，溢水杯仍盛满水，水深不变，由$p=\rho gh$可知，水对溢水杯底部的压强不变。
3. 放入物块前，溢水杯对桌面的压力为杯和水的总重力；放入物块后，物块漂浮，$F_浮=G_排=G_物$，即排出去的水的重力等于物块的重力，因此溢水杯对水平桌面的总压力不变。
【答案】
1；不变；不变
【知识点】
物体浮沉条件；液体压强的影响因素；阿基米德原理
【点评】
本题综合考查物体浮沉条件、液体压强和压力的判断，需明确漂浮时浮力与重力的关系，以及溢水杯盛满水时的压强和压力变化规律。
【难度系数】
0.6
1. 计算正方体物块的密度：$V=(5\mathrm{cm})^3=125\mathrm{cm}^3=1.25×10^{-4}\mathrm{m}^3$，$m=\frac{G}{g}=\frac{1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.1\mathrm{kg}$，$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.1\mathrm{kg}}{1.25×10^{-4}\mathrm{m}^3}=0.8×10^3\mathrm{kg/m}^3＜\rho_水$，故物块静止时漂浮，根据漂浮条件，$F_浮=G=1\mathrm{N}$。
2. 放入物块后，溢水杯仍盛满水，水深不变，由$p=\rho gh$可知，水对溢水杯底部的压强不变。
3. 放入物块前，溢水杯对桌面的压力为杯和水的总重力；放入物块后，物块漂浮，$F_浮=G_排=G_物$，即排出去的水的重力等于物块的重力，因此溢水杯对水平桌面的总压力不变。
【答案】
1；不变；不变
【知识点】
物体浮沉条件；液体压强的影响因素；阿基米德原理
【点评】
本题综合考查物体浮沉条件、液体压强和压力的判断，需明确漂浮时浮力与重力的关系，以及溢水杯盛满水时的压强和压力变化规律。
【难度系数】
0.6
4. 小红在阳台种植的番茄成熟了。她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中，由静止释放后发现番茄在水中下沉，在盐水中上浮。下列说法正确的是(
A.番茄的密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开的盐水所受的重力
D.将番茄露出盐水部分切去，盐水对容器底部的压强将增大
A
)A.番茄的密度比水大
B.番茄在水中受到的浮力较大
C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开的盐水所受的重力
D.将番茄露出盐水部分切去，盐水对容器底部的压强将增大
答案
A
解析
【解析】
逐一分析各选项：
1. A选项：番茄在水中下沉，根据物体浮沉条件，当物体密度大于液体密度时物体下沉，因此番茄的密度比水大，该选项正确。
2. B选项：番茄在水中下沉，浮力小于重力；在盐水中上浮，浮力大于重力，故番茄在盐水中受到的浮力更大，该选项错误。
3. C选项：根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力，因此番茄在盐水中受到的浮力等于它排开的盐水所受的重力，该选项错误。
4. D选项：将番茄露出盐水部分切去，番茄重力减小，最终仍漂浮，排开盐水的体积减小，液面下降。根据$p=\rho gh$，盐水密度不变，深度减小，盐水对容器底部的压强将减小，该选项错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强计算
【点评】
本题结合生活实例考查浮力与液体压强的综合知识，需熟练运用相关原理和公式分析判断，注重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
1. A选项：番茄在水中下沉，根据物体浮沉条件，当物体密度大于液体密度时物体下沉，因此番茄的密度比水大，该选项正确。
2. B选项：番茄在水中下沉，浮力小于重力；在盐水中上浮，浮力大于重力，故番茄在盐水中受到的浮力更大，该选项错误。
3. C选项：根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力，因此番茄在盐水中受到的浮力等于它排开的盐水所受的重力，该选项错误。
4. D选项：将番茄露出盐水部分切去，番茄重力减小，最终仍漂浮，排开盐水的体积减小，液面下降。根据$p=\rho gh$，盐水密度不变，深度减小，盐水对容器底部的压强将减小，该选项错误。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强计算
【点评】
本题结合生活实例考查浮力与液体压强的综合知识，需熟练运用相关原理和公式分析判断，注重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7
5. 半潜船可以通过下潜、上浮或码头滚装的方式来装卸不可分割的大型物体，主要用于运输特大件货物，如海洋平台、大型钢制结构、浮船坞等，也可作为救助打捞之用。已知 “新光华” 号半潜船的排水量为 $10.2$ 万吨，它的最大下潜吃水深度(吃水深度是轮船在水中沉入水下部分的最深长度)为 $30.5\ \mathrm{m}$，主甲板最深可滑入水下 $10\ \mathrm{m}$。
(1)“新光华” 号从长江驶到东海时，其吃水深度
(2)“新光华” 号满载时受到的浮力大小为
(3)小明设计了如图 10 - 5 - 3 甲、乙所示的装置来模拟半潜船的运动过程，其中 $M$ 表示半潜船，内部有水舱，可以通过阀门排水或充水，$N$ 表示货物。在由甲到乙的过程中，$M$ 要通过阀门
(1)“新光华” 号从长江驶到东海时，其吃水深度
变小
(填 “变大” “变小” 或 “不变”)。“新光华” 号可以通过水舱充水或排水来改变自重，当它受到的重力大于
(填 “大于” “等于” 或 “小于”)浮力时，开始下潜。(2)“新光华” 号满载时受到的浮力大小为
$ 1.02 × 10^{9} $
$\mathrm{N}$，当它下潜到最大深度时，主甲板受到水的压强为$ 1 × 10^{5} $
$\mathrm{Pa}$。$\rho_{水}=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$，$g$ 取 $10\ \mathrm{N/kg}$。(3)小明设计了如图 10 - 5 - 3 甲、乙所示的装置来模拟半潜船的运动过程，其中 $M$ 表示半潜船，内部有水舱，可以通过阀门排水或充水，$N$ 表示货物。在由甲到乙的过程中，$M$ 要通过阀门
排水
(填 “排水” 或 “充水”)，$M$ 受到的浮力变小
(填 “大” 或 “小”)。答案
变小
大于
$1.02×10^{9}$
$1×10^{5}$
排水
小
大于
$1.02×10^{9}$
$1×10^{5}$
排水
小
解析
【解析】
(1) “新光华”号从长江驶到东海时，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，自身重力不变，浮力不变。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，海水密度大于江水密度，$\rho_{液}$变大，$V_{排}$变小，故吃水深度变小；当半潜船受到的重力大于浮力时，开始下潜。
(2) 满载时受到的浮力：$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=10.2×10^{4}×10^{3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.02×10^{9}\ \mathrm{N}$；
主甲板受到水的压强：$p=\rho_{水}gh=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×10\ \mathrm{m}=1×10^{5}\ \mathrm{Pa}$。
(3) 由甲到乙，$M$上浮，排开水的体积变小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，$M$受到的浮力变小；要使$M$上浮，需减小自身重力，故$M$要通过阀门排水。
【答案】
(1) 变小；大于
(2) $1.02×10^{9}$；$1×10^{5}$
(3) 排水；小
【知识点】
物体的浮沉条件；阿基米德原理；液体压强计算
【点评】
本题结合半潜船的实际应用，考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，贴近生活，体现了物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.6
(1) “新光华”号从长江驶到东海时，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，自身重力不变，浮力不变。由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，海水密度大于江水密度，$\rho_{液}$变大，$V_{排}$变小，故吃水深度变小；当半潜船受到的重力大于浮力时，开始下潜。
(2) 满载时受到的浮力：$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=10.2×10^{4}×10^{3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.02×10^{9}\ \mathrm{N}$；
主甲板受到水的压强：$p=\rho_{水}gh=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×10\ \mathrm{m}=1×10^{5}\ \mathrm{Pa}$。
(3) 由甲到乙，$M$上浮，排开水的体积变小，根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知，$M$受到的浮力变小；要使$M$上浮，需减小自身重力，故$M$要通过阀门排水。
【答案】
(1) 变小；大于
(2) $1.02×10^{9}$；$1×10^{5}$
(3) 排水；小
【知识点】
物体的浮沉条件；阿基米德原理；液体压强计算
【点评】
本题结合半潜船的实际应用，考查了物体浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，贴近生活，体现了物理知识在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.6
