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4. (2023·陕西)如图,是我国 055 型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,排水量约 12 000 t,吃水深度 6.6 m。下列说法正确的是( )
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
答案
C
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 排水量指的是舰船满载时排开水的质量，并非重力，故A错误；
B. “延安”号漂浮在海面上，根据物体漂浮条件，所受重力等于浮力，故B错误；
C. 浮力的方向总是竖直向上的，因此“延安”号所受浮力方向竖直向上，故C正确；
D. 流体流速越大的位置压强越小，“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为两船中间流速大压强小，外侧压强大，易使两船靠近发生事故，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的概念、物体的漂浮条件、流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查浮力与流体压强的相关基础概念，需准确理解排水量、漂浮条件、浮力方向及流体压强规律，注重对基础知识的掌握与辨析。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
A. 排水量指的是舰船满载时排开水的质量，并非重力，故A错误；
B. “延安”号漂浮在海面上，根据物体漂浮条件，所受重力等于浮力，故B错误；
C. 浮力的方向总是竖直向上的，因此“延安”号所受浮力方向竖直向上，故C正确；
D. 流体流速越大的位置压强越小，“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为两船中间流速大压强小，外侧压强大，易使两船靠近发生事故，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力的概念、物体的漂浮条件、流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查浮力与流体压强的相关基础概念，需准确理解排水量、漂浮条件、浮力方向及流体压强规律，注重对基础知识的掌握与辨析。
【难度系数】
0.7
5. (2024·临沂)2024 年 1 月 29 日,世界首款四座氢内燃飞机原型机成功首飞。如图所示,正在匀速升空的原型机( )
A.机身由密度较大的材料制成
B.所受空气的浮力等于自身重力
C.机翼下方的空气流速比上方的小
D.机舱外的大气压强越来越大
A.机身由密度较大的材料制成
B.所受空气的浮力等于自身重力
C.机翼下方的空气流速比上方的小
D.机舱外的大气压强越来越大
答案
C
解析
【解析】
逐一分析选项：
A. 飞机机身需要轻便，应选用密度较小的材料制成，A错误；
B. 飞机升空利用的是机翼上下的压强差产生的升力，并非浮力，匀速升空时升力与重力平衡，浮力远小于重力，B错误；
C. 机翼的形状上凸下平，空气流过机翼时，机翼下方的空气流速比上方的小，下方压强大于上方压强，从而产生向上的升力，C正确；
D. 海拔越高，大气压强越小，飞机匀速升空，机舱外的大气压强越来越小，D错误。
【答案】
C
【知识点】
流体压强与流速的关系、大气压强与高度的关系
【点评】
本题结合前沿科技情境，考查力学相关知识，需要学生区分升力与浮力的本质差异，熟练掌握流体压强规律和大气压强的变化特点，提升运用物理知识分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
逐一分析选项：
A. 飞机机身需要轻便，应选用密度较小的材料制成，A错误；
B. 飞机升空利用的是机翼上下的压强差产生的升力，并非浮力，匀速升空时升力与重力平衡，浮力远小于重力，B错误；
C. 机翼的形状上凸下平，空气流过机翼时，机翼下方的空气流速比上方的小，下方压强大于上方压强，从而产生向上的升力，C正确；
D. 海拔越高，大气压强越小，飞机匀速升空，机舱外的大气压强越来越小，D错误。
【答案】
C
【知识点】
流体压强与流速的关系、大气压强与高度的关系
【点评】
本题结合前沿科技情境，考查力学相关知识，需要学生区分升力与浮力的本质差异，熟练掌握流体压强规律和大气压强的变化特点，提升运用物理知识分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
6. (2024·成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有：自己的体重、自己的密度(与水接近,约为$1.0×10^{3}kg/m^{3}$)、空气的密度(约为 1.3 kg/m^3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A.0.006 N
B.0.6 N
C.60 N
D.600 N
A.0.006 N
B.0.6 N
C.60 N
D.600 N
答案
B
解析
【解析】
根据阿基米德原理，空气对人的浮力 $ F_{浮} = \rho_{空气}gV_{人} $。
由密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $ 可得人的体积 $ V_{人} = \frac{m_{人}}{\rho_{人}} $，又人的重力 $ G_{人} = m_{人}g $，即 $ m_{人} = \frac{G_{人}}{g} $，代入体积公式得 $ V_{人} = \frac{G_{人}}{\rho_{人}g} $。
将 $ V_{人} $ 代入浮力公式得：$ F_{浮} = \rho_{空气}g × \frac{G_{人}}{\rho_{人}g} = \frac{\rho_{空气}G_{人}}{\rho_{人}} $。
假设中学生的体重 $ G_{人} \approx 600N $（质量约60kg），代入数据计算：
$ F_{浮} = \frac{1.3kg/m^3 × 600N}{1.0 × 10^3kg/m^3} = 0.78N $，与选项B的0.6N最接近，故选择B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、密度公式的应用
【点评】
本题考查阿基米德原理在空气中浮力的估算，需结合人体的大致体重与密度，通过公式推导计算浮力，属于估算类物理题，要求学生能灵活运用物理公式解决实际问题。
【难度系数】
0.6
根据阿基米德原理，空气对人的浮力 $ F_{浮} = \rho_{空气}gV_{人} $。
由密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $ 可得人的体积 $ V_{人} = \frac{m_{人}}{\rho_{人}} $，又人的重力 $ G_{人} = m_{人}g $，即 $ m_{人} = \frac{G_{人}}{g} $，代入体积公式得 $ V_{人} = \frac{G_{人}}{\rho_{人}g} $。
将 $ V_{人} $ 代入浮力公式得：$ F_{浮} = \rho_{空气}g × \frac{G_{人}}{\rho_{人}g} = \frac{\rho_{空气}G_{人}}{\rho_{人}} $。
假设中学生的体重 $ G_{人} \approx 600N $（质量约60kg），代入数据计算：
$ F_{浮} = \frac{1.3kg/m^3 × 600N}{1.0 × 10^3kg/m^3} = 0.78N $，与选项B的0.6N最接近，故选择B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、密度公式的应用
【点评】
本题考查阿基米德原理在空气中浮力的估算，需结合人体的大致体重与密度，通过公式推导计算浮力，属于估算类物理题，要求学生能灵活运用物理公式解决实际问题。
【难度系数】
0.6
7. (2025·福建)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
答案
解析
【解析】
潜水艇悬浮在水中，处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用点均在潜水艇的重心（图中黑点处）。过重心竖直向下画带箭头的线段，标注为G（重力）；过重心竖直向上画等长的带箭头的线段，标注为$F_{浮}$（浮力）。
【答案】
如图所示：
【知识点】
二力平衡条件，力的示意图，物体悬浮条件
【点评】
本题考查悬浮物体的受力分析与力的示意图绘制，需掌握悬浮时重力与浮力的大小、方向关系，规范绘制力的示意图。
【难度系数】
0.7
潜水艇悬浮在水中，处于平衡状态，受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用点均在潜水艇的重心（图中黑点处）。过重心竖直向下画带箭头的线段，标注为G（重力）；过重心竖直向上画等长的带箭头的线段，标注为$F_{浮}$（浮力）。
【答案】
如图所示：
【知识点】
二力平衡条件，力的示意图，物体悬浮条件
【点评】
本题考查悬浮物体的受力分析与力的示意图绘制，需掌握悬浮时重力与浮力的大小、方向关系，规范绘制力的示意图。
【难度系数】
0.7
8. (2025·云南)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a 中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐________,表明浮力与深度有关；铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和________。
(2)改用 b 中的物块继续探究,此物块重________N,c、d 中物块所受浮力均为________N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度________关。
(3)根据 b、d、e 三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力________。分析 b、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将 b 中的物体换成相同材料的球体,则不能完成 b、c、d 三次实验的探究,具体理由是________。
(1)a 中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐________,表明浮力与深度有关；铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和________。
(2)改用 b 中的物块继续探究,此物块重________N,c、d 中物块所受浮力均为________N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度________关。
(3)根据 b、d、e 三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力________。分析 b、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将 b 中的物体换成相同材料的球体,则不能完成 b、c、d 三次实验的探究,具体理由是________。
答案
变大
排开液体的体积
3.8
1.4
无
越大
e、f
球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系
排开液体的体积
3.8
1.4
无
越大
e、f
球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系
解析
【解析】
(1) 根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐变大；铁块缓慢浸入水中时，同时改变了深度和排开液体的体积，导致前后结论不一致。
(2) 由图b可知弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3.8N，即物块重3.8N；根据称重法，c、d中物块所受浮力$F_{浮}=G-F_{示}=3.8N-2.4N=1.4N$；物块浸没后深度增加，浮力不变，表明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与深度无关。
(3) 由b、d、e三次实验可知，排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，所受浮力越大；要探究排开液体的体积相同时浮力与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，故选b、e、f三次实验。
(4) 球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，无法控制排开液体体积不变，不能完成b、c、d三次实验的探究。
【答案】
(1) 变大；排开液体的体积
(2) 3.8；1.4；无
(3) 越大；e、f
(4) 球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系
【知识点】
称重法测浮力；浮力的影响因素；控制变量法
【点评】
本题围绕浮力影响因素展开探究，着重考查控制变量法的应用，需熟练运用称重法分析浮力大小，明确实验中变量的控制。
【难度系数】
0.6
(1) 根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐变大；铁块缓慢浸入水中时，同时改变了深度和排开液体的体积，导致前后结论不一致。
(2) 由图b可知弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3.8N，即物块重3.8N；根据称重法，c、d中物块所受浮力$F_{浮}=G-F_{示}=3.8N-2.4N=1.4N$；物块浸没后深度增加，浮力不变，表明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与深度无关。
(3) 由b、d、e三次实验可知，排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，所受浮力越大；要探究排开液体的体积相同时浮力与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，故选b、e、f三次实验。
(4) 球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，无法控制排开液体体积不变，不能完成b、c、d三次实验的探究。
【答案】
(1) 变大；排开液体的体积
(2) 3.8；1.4；无
(3) 越大；e、f
(4) 球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系
【知识点】
称重法测浮力；浮力的影响因素；控制变量法
【点评】
本题围绕浮力影响因素展开探究，着重考查控制变量法的应用，需熟练运用称重法分析浮力大小，明确实验中变量的控制。
【难度系数】
0.6
