3.在水中,乌龟、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确
的是
()

A.水对石头的压强比对木头的小
B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.乌龟受到的浮力等于它排开水的重力
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
的是
()
A.水对石头的压强比对木头的小
B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.乌龟受到的浮力等于它排开水的重力
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
答案
C
解析
根据液体压强公式p=ρgh,石头所处深度比木头大,因此水对石头的压强大于对木头的压强,A错误;木头处于漂浮状态,受力平衡,受到的浮力等于自身重力,B错误;由阿基米德原理可知,浸在水中的乌龟受到的浮力等于它排开水的重力,C正确;石头静止在水底,受重力、浮力、水底的支持力,满足G石=F浮+F支,因此石头受到的浮力小于自身重力,D错误。
4.核潜艇在工作过程中,需向水舱注水以增大自身重力来实现下潜,此时潜艇排开海水的体积(填“不变”“增大”或“减小”),此过程潜艇受到海水的压强变大,是因为液体压强与有关。
答案
解:核潜艇向水舱注水实现下潜的过程中,始终浸没在海水中,排开海水的体积等于潜艇自身的外形体积,因此排开海水的体积不变。
液体压强的大小与液体深度有关,潜艇下潜过程中所处的海水深度逐渐增大,因此受到海水的压强变大。
答案依次填写:不变;深度。
液体压强的大小与液体深度有关,潜艇下潜过程中所处的海水深度逐渐增大,因此受到海水的压强变大。
答案依次填写:不变;深度。
5.泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于所受浮力大于重力而;茶叶充分吸水后由于其密度(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度而下沉。
答案
解:
根据物体的浮沉条件:浸在液体中的物体,受到的浮力大于自身重力时,物体将上浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体将下沉。
因此第一空应填:上浮,第二空应填:大于。
根据物体的浮沉条件:浸在液体中的物体,受到的浮力大于自身重力时,物体将上浮;当物体的密度大于液体的密度时,物体将下沉。
因此第一空应填:上浮,第二空应填:大于。
6.如图所示,在木棒的一端缠绕一段铜丝做成自制密度计,将其先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,静止后两烧杯液面相平。密度计在两烧杯中所受浮力的关系:$F_甲$$F_乙$;液体密度的关系:$\rho_甲$$\rho_乙$。(均填“大于”“小于”或“等于”)

答案
等于;大于
解析
解:
自制密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,漂浮时物体所受浮力等于自身重力,同一密度计的重力不变,因此两次受到的浮力相等,即$F_甲$等于$F_乙$。
由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据阿基米德原理$F_浮=\rho_液 g V_排$,在浮力大小相同时,排开液体的体积越小,对应的液体密度越大,因此$\rho_甲$大于$\rho_乙$。
自制密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,漂浮时物体所受浮力等于自身重力,同一密度计的重力不变,因此两次受到的浮力相等,即$F_甲$等于$F_乙$。
由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据阿基米德原理$F_浮=\rho_液 g V_排$,在浮力大小相同时,排开液体的体积越小,对应的液体密度越大,因此$\rho_甲$大于$\rho_乙$。
7. 2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考活动全面启动。5月15日凌晨1点26分,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300 m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032 m,超过珠穆朗玛峰8848.86 m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇的总质量约2625 kg,它受到重力的大小约为N。(g取10 N/kg)
(2)已知海拔4300 m处的空气密度约为0.8 kg/m³。如图所示,
该浮空艇在营地升空前体积达9060 m³,此时浮空艇受到的浮力大小约为N。
(3)“极目一号”Ⅲ型浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要(填“上升”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
(1)该浮空艇的总质量约2625 kg,它受到重力的大小约为N。(g取10 N/kg)
(2)已知海拔4300 m处的空气密度约为0.8 kg/m³。如图所示,
(3)“极目一号”Ⅲ型浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要(填“上升”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
答案
(1) $\boldsymbol{26250}$;(2) $\boldsymbol{72480}$;(3) $\boldsymbol{上升}$。
解析
解:
(1) 由重力公式可得浮空艇受到的重力:
$G = mg = 2625\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 26250\ \mathrm{N}$
(2) 根据阿基米德原理,浮空艇受到的空气浮力:
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}} g V_{\mathrm{排}} = 0.8\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 9060\ \mathrm{m}^3 = 72480\ \mathrm{N}$
(3) 用上层氦气排出下层部分空气后,浮空艇自身总重力减小,浮力保持不变,此时重力小于浮力,浮空艇会向上运动,因此此处应填上升。
(1) 由重力公式可得浮空艇受到的重力:
$G = mg = 2625\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 26250\ \mathrm{N}$
(2) 根据阿基米德原理,浮空艇受到的空气浮力:
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}} g V_{\mathrm{排}} = 0.8\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 9060\ \mathrm{m}^3 = 72480\ \mathrm{N}$
(3) 用上层氦气排出下层部分空气后,浮空艇自身总重力减小,浮力保持不变,此时重力小于浮力,浮空艇会向上运动,因此此处应填上升。
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