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8. 如图所示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,设计最大下潜深度为$7000m$级。“蛟龙号”在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后顺利返回母舰“向阳红9号”。“蛟龙号”是通过改变自身
重力
(选填“重力”或“体积”)来实现浮沉的；当“蛟龙号”返回母舰时,母舰的船身将下沉一些
(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)；当母舰由大海驶入内河后,母舰受到的浮力将不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
重力 下沉一些 不变
解析
【分析】
1. 首先分析潜水器的浮沉原理：蛟龙号和潜水艇原理相似，它的体积基本固定，通过向水舱注水或排水改变自身重力，以此实现上浮与下沉，所以第一个空应确定为重力。
2. 接着分析母舰船身的变化：母舰始终漂浮，浮力等于总重力。当蛟龙号返回母舰，母舰总重力增大，根据漂浮条件，浮力也会增大；再结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，海水密度不变，浮力增大时排开海水的体积变大，因此母舰船身会下沉一些。
3. 最后分析母舰从大海驶入内河的浮力变化：母舰始终漂浮，浮力等于自身重力，母舰重力不变，所以无论在大海还是内河，受到的浮力都不变。
【解析】
1. “蛟龙号”通过向内部水舱注水或排水，改变自身重力，当重力大于浮力时下潜，重力小于浮力时上浮，以此实现浮沉。
2. 当“蛟龙号”返回母舰时，母舰总重力增加，因母舰漂浮，浮力等于总重力，故浮力增大。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度不变，浮力增大则排开海水的体积$V_{排}$增大，所以母舰船身将下沉一些。
3. 母舰由大海驶入内河后仍漂浮，漂浮时浮力等于自身重力，母舰重力不变，因此受到的浮力不变。
【答案】
重力；下沉一些；不变
【知识点】
1. 物体浮沉条件
2. 阿基米德原理
3. 漂浮条件
【点评】
本题综合考查了浮沉条件与阿基米德原理的应用，需结合潜水器和母舰的受力特点，准确分析重力、浮力的变化关系，侧重对基础知识的理解与运用。
【难度系数】
0.6
1. 首先分析潜水器的浮沉原理：蛟龙号和潜水艇原理相似，它的体积基本固定，通过向水舱注水或排水改变自身重力，以此实现上浮与下沉，所以第一个空应确定为重力。
2. 接着分析母舰船身的变化：母舰始终漂浮，浮力等于总重力。当蛟龙号返回母舰，母舰总重力增大，根据漂浮条件，浮力也会增大；再结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，海水密度不变，浮力增大时排开海水的体积变大，因此母舰船身会下沉一些。
3. 最后分析母舰从大海驶入内河的浮力变化：母舰始终漂浮，浮力等于自身重力，母舰重力不变，所以无论在大海还是内河，受到的浮力都不变。
【解析】
1. “蛟龙号”通过向内部水舱注水或排水，改变自身重力，当重力大于浮力时下潜，重力小于浮力时上浮，以此实现浮沉。
2. 当“蛟龙号”返回母舰时，母舰总重力增加，因母舰漂浮，浮力等于总重力，故浮力增大。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度不变，浮力增大则排开海水的体积$V_{排}$增大，所以母舰船身将下沉一些。
3. 母舰由大海驶入内河后仍漂浮，漂浮时浮力等于自身重力，母舰重力不变，因此受到的浮力不变。
【答案】
重力；下沉一些；不变
【知识点】
1. 物体浮沉条件
2. 阿基米德原理
3. 漂浮条件
【点评】
本题综合考查了浮沉条件与阿基米德原理的应用，需结合潜水器和母舰的受力特点，准确分析重力、浮力的变化关系，侧重对基础知识的理解与运用。
【难度系数】
0.6
9. 如图甲所示,炸油条时油条先沉底后上浮至油面,请你帮助小明同学在图乙中$A$点,分析画出油条在上浮过程中受到的力。(不计油的阻力)
答案
如图所示
解析
【分析】
首先明确油条在上浮过程中（不计油的阻力）受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体上浮的条件，此时浮力大于重力，所以画力的示意图时，要以A点为作用点，竖直向下画重力的线段，竖直向上画浮力的线段，且浮力的线段长度要大于重力的线段长度。
【解析】
1. 确定受力：油条上浮时，不计油的阻力，受到重力（$G$）和浮力（$F_{浮}$）；
2. 确定力的方向：重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上；
3. 根据浮沉条件，上浮时$F_{浮}＞G$，所以以A点为作用点，画出竖直向下的重力，线段较短；画出竖直向上的浮力，线段较长，标注对应的力的符号。
【答案】
如图所示（从A点竖直向下画较短的带箭头线段标注$G$，竖直向上画较长的带箭头线段标注$F_{浮}$）
【知识点】
重力示意图画法、浮力示意图画法、物体浮沉条件
【点评】
本题结合生活中的炸油条场景，考查力的示意图绘制与物体浮沉条件的结合应用，需要明确物体上浮时的受力大小关系，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.7
首先明确油条在上浮过程中（不计油的阻力）受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体上浮的条件，此时浮力大于重力，所以画力的示意图时，要以A点为作用点，竖直向下画重力的线段，竖直向上画浮力的线段，且浮力的线段长度要大于重力的线段长度。
【解析】
1. 确定受力：油条上浮时，不计油的阻力，受到重力（$G$）和浮力（$F_{浮}$）；
2. 确定力的方向：重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上；
3. 根据浮沉条件，上浮时$F_{浮}＞G$，所以以A点为作用点，画出竖直向下的重力，线段较短；画出竖直向上的浮力，线段较长，标注对应的力的符号。
【答案】
如图所示（从A点竖直向下画较短的带箭头线段标注$G$，竖直向上画较长的带箭头线段标注$F_{浮}$）
【知识点】
重力示意图画法、浮力示意图画法、物体浮沉条件
【点评】
本题结合生活中的炸油条场景，考查力的示意图绘制与物体浮沉条件的结合应用，需要明确物体上浮时的受力大小关系，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.7
10. 一个不规则的实心物体,体积为$5.0×10^{-4}m^{3}$,质量为$0.6kg$。先将该物体放入装有纯水的烧杯中,沉入底部被完全浸没。再向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。求：($g取10N/kg$,$\rho_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3}$)
(1)物体在纯水中所受的浮力。
(2)物体悬浮时盐水的密度。
(1)物体在纯水中所受的浮力。
(2)物体悬浮时盐水的密度。
答案
（1）5 N （2）$1.2× 10^{3}kg/m^3$
解析
（1）物体在纯水中完全浸没，排开水的体积$V_{排}=V=5.0×10^{-4}m^{3}$，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，可得浮力$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×5.0×10^{-4}m^{3}=5N$。
（2）物体悬浮时，浮力等于重力，即$F_{浮}'=G$，物体重力$G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$，此时$F_{浮}'=\rho_{盐水}gV_{排}'$，因物体悬浮，$V_{排}'=V=5.0×10^{-4}m^{3}$，所以$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮}'}{gV_{排}'}=\frac{6N}{10N/kg×5.0×10^{-4}m^{3}}=1.2×10^{3}kg/m^{3}$。
（1）5 N
（2）$1.2×10^{3}kg/m^{3}$
（2）物体悬浮时，浮力等于重力，即$F_{浮}'=G$，物体重力$G=mg=0.6kg×10N/kg=6N$，此时$F_{浮}'=\rho_{盐水}gV_{排}'$，因物体悬浮，$V_{排}'=V=5.0×10^{-4}m^{3}$，所以$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮}'}{gV_{排}'}=\frac{6N}{10N/kg×5.0×10^{-4}m^{3}}=1.2×10^{3}kg/m^{3}$。
（1）5 N
（2）$1.2×10^{3}kg/m^{3}$
11. 小杨看到一则新闻：我国具有自主知识产权的“海燕”无人水下滑翔机刷新了下潜深度的世界纪录。为了探究滑翔机是怎样实现浮沉的,他进行了以下实验。
猜想与假设：可能和鱼一样,鱼鳔中气体总质量不变,通过鱼体自身的压缩改变体积来改变所受浮力的大小实现沉浮。
设计实验：他设计了如图甲所示的实验。他想通过观察液面的位置变化来证实自己的想法。结果,小杨的设计遭到了小王的否定,小王要求小杨将设计改为如图乙所示的结构：在鱼缸中灌满水,并加带有细管的盖密封,通过观察细管中液面的变化来观察鱼体积的变化。
(1)当鱼体积缩小时,图甲中的水面变化是
(2)小王要求小杨用图乙所示的结构进行实验的主要好处是：更易于观察鱼的
(3)假如有一个从水底鱼口中吐出的空气泡泡,在上升至水面的过程中(破裂之前),其浮力大小应该是
A. 不变
B. 越来越大
C. 越来越小
D. 先不变后变小
猜想与假设：可能和鱼一样,鱼鳔中气体总质量不变,通过鱼体自身的压缩改变体积来改变所受浮力的大小实现沉浮。
设计实验：他设计了如图甲所示的实验。他想通过观察液面的位置变化来证实自己的想法。结果,小杨的设计遭到了小王的否定,小王要求小杨将设计改为如图乙所示的结构：在鱼缸中灌满水,并加带有细管的盖密封,通过观察细管中液面的变化来观察鱼体积的变化。
(1)当鱼体积缩小时,图甲中的水面变化是下降
(选填“不变”“上升”或“下降”),原来悬浮的鱼将下沉
(选填“上浮”或“下沉”)。(2)小王要求小杨用图乙所示的结构进行实验的主要好处是：更易于观察鱼的
体积
变化。(3)假如有一个从水底鱼口中吐出的空气泡泡,在上升至水面的过程中(破裂之前),其浮力大小应该是
B
。A. 不变
B. 越来越大
C. 越来越小
D. 先不变后变小
答案
（1）下降 下沉 （2）体积 （3）B
解析
【分析】
1. 第(1)问：先根据鱼体积变化判断排开水的体积变化，敞口容器中排开水体积减小会使水面下降；再结合物体浮沉条件，原来悬浮的鱼浮力等于重力，排开体积减小后浮力变小，浮力小于重力，鱼会下沉。
2. 第(2)问：图乙采用密封容器加细管的结构，细管横截面积小，能将鱼体积变化引起的液面变化放大，从而更易观察鱼的体积变化。
3. 第(3)问：气泡上升时深度减小，水的压强减小，气泡体积变大，排开水的体积增大，根据阿基米德原理可判断浮力变化趋势。
【解析】
(1) 当鱼体积缩小时，鱼排开水的体积$V_{排}$变小，甲图为敞口容器，排开的水减少，因此水面下降；原来悬浮的鱼，浮力等于自身重力，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$V_{排}$减小则浮力减小，此时浮力小于重力，鱼将下沉。
(2) 图乙中容器灌满水且密封，细管的横截面积远小于容器的横截面积，鱼体积变化引起的排开水的体积变化，会使细管中液面产生明显的升降，因此更易于观察鱼的体积变化。
(3) 气泡在上升至水面的过程中，所处水的深度逐渐减小，由液体压强公式$p=\rho_{液}gh$可知，水对气泡的压强减小，气泡体积变大，排开水的体积$V_{排}$变大；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，$\rho_{水}$和$g$不变，$V_{排}$变大则浮力越来越大，故选B。
【答案】
(1) 下降；下沉
(2) 体积
(3) B
【知识点】
阿基米德原理；物体浮沉条件；液体压强影响因素
【点评】
本题将物理知识与生物浮沉现象、生活中气泡变化结合，考查对阿基米德原理、浮沉条件和液体压强规律的理解与应用，需要学生能透过现象分析本质，灵活运用公式解决问题。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：先根据鱼体积变化判断排开水的体积变化，敞口容器中排开水体积减小会使水面下降；再结合物体浮沉条件，原来悬浮的鱼浮力等于重力，排开体积减小后浮力变小，浮力小于重力，鱼会下沉。
2. 第(2)问：图乙采用密封容器加细管的结构，细管横截面积小，能将鱼体积变化引起的液面变化放大，从而更易观察鱼的体积变化。
3. 第(3)问：气泡上升时深度减小，水的压强减小，气泡体积变大，排开水的体积增大，根据阿基米德原理可判断浮力变化趋势。
【解析】
(1) 当鱼体积缩小时，鱼排开水的体积$V_{排}$变小，甲图为敞口容器，排开的水减少，因此水面下降；原来悬浮的鱼，浮力等于自身重力，根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，$V_{排}$减小则浮力减小，此时浮力小于重力，鱼将下沉。
(2) 图乙中容器灌满水且密封，细管的横截面积远小于容器的横截面积，鱼体积变化引起的排开水的体积变化，会使细管中液面产生明显的升降，因此更易于观察鱼的体积变化。
(3) 气泡在上升至水面的过程中，所处水的深度逐渐减小，由液体压强公式$p=\rho_{液}gh$可知，水对气泡的压强减小，气泡体积变大，排开水的体积$V_{排}$变大；根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，$\rho_{水}$和$g$不变，$V_{排}$变大则浮力越来越大，故选B。
【答案】
(1) 下降；下沉
(2) 体积
(3) B
【知识点】
阿基米德原理；物体浮沉条件；液体压强影响因素
【点评】
本题将物理知识与生物浮沉现象、生活中气泡变化结合，考查对阿基米德原理、浮沉条件和液体压强规律的理解与应用，需要学生能透过现象分析本质，灵活运用公式解决问题。
【难度系数】
0.6
