3. (★★)如图 8.7 - 3 所示,某同学用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中,此时模型受到的浮力(填“大于”“小于”或“等于”)重力;当通过进排气管向瓶中打气时,模型将(填“上浮”“下沉”或“保持静止”)。
]
答案
等于
上浮
上浮
解析
【解析】
潜水艇模型悬浮于水中时,根据物体的浮沉条件,悬浮状态下物体所受浮力等于自身重力;当通过进排气管向瓶中打气时,瓶内气压增大,将瓶内的水从进排水口排出,模型的总重力减小,而模型排开水的体积不变,受到的浮力大小不变,此时浮力大于重力,模型将上浮。
【答案】
等于;上浮
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题以潜水艇模型为载体,考查物体浮沉条件的应用,需要理解悬浮状态的受力特点,以及模型重力变化对浮沉状态的影响,体现了物理知识在实际模型中的应用。
【难度系数】
0.7
潜水艇模型悬浮于水中时,根据物体的浮沉条件,悬浮状态下物体所受浮力等于自身重力;当通过进排气管向瓶中打气时,瓶内气压增大,将瓶内的水从进排水口排出,模型的总重力减小,而模型排开水的体积不变,受到的浮力大小不变,此时浮力大于重力,模型将上浮。
【答案】
等于;上浮
【知识点】
物体浮沉条件
【点评】
本题以潜水艇模型为载体,考查物体浮沉条件的应用,需要理解悬浮状态的受力特点,以及模型重力变化对浮沉状态的影响,体现了物理知识在实际模型中的应用。
【难度系数】
0.7
4. (★★)为了航行安全,远洋轮的船体需标有国际航行载重线,即轮船满载时的“吃水线”。如图 8.7 - 4 所示是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”,其中 FW 为在淡水中航行时的“吃水线”,A、B 两位置则为冬、夏两季在海水中航行时的“吃水线”,冬季海水的密度大。若该船在不同水域、不同季节航行时,水(海水)面正好与“吃水线”相平,则下列判断正确的是【 】

A.该船在冬季航行时比夏季航行时所受的浮力大
B.该船从密度小的淡水进入密度大的海水中时,排开淡水和排开海水的体积相等
C.该船在冬季海水中航行时的“吃水线”在 B 位置
D.“吃水线”在 FW 处时,该船排开水的质量最大
A.该船在冬季航行时比夏季航行时所受的浮力大
B.该船从密度小的淡水进入密度大的海水中时,排开淡水和排开海水的体积相等
C.该船在冬季海水中航行时的“吃水线”在 B 位置
D.“吃水线”在 FW 处时,该船排开水的质量最大
答案
C
解析
【解析】
轮船始终处于漂浮状态,所受浮力等于轮船总重力,总重力不变,故浮力大小不变,A选项错误;
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小。淡水密度小于海水密度,因此船排开淡水的体积大于排开海水的体积,B选项错误;
冬季海水密度大,浮力不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,排开海水体积小,吃水深度小,对应“吃水线”为更靠下的B位置,C选项正确;
轮船所受浮力始终等于总重力,根据阿基米德原理,排开水的重力等于浮力,故排开水的质量始终等于轮船总质量,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件和阿基米德原理的综合应用,需结合液体密度变化分析排开液体体积的变化,明确吃水线与排开体积的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
轮船始终处于漂浮状态,所受浮力等于轮船总重力,总重力不变,故浮力大小不变,A选项错误;
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力不变时,液体密度越大,排开液体体积越小。淡水密度小于海水密度,因此船排开淡水的体积大于排开海水的体积,B选项错误;
冬季海水密度大,浮力不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,排开海水体积小,吃水深度小,对应“吃水线”为更靠下的B位置,C选项正确;
轮船所受浮力始终等于总重力,根据阿基米德原理,排开水的重力等于浮力,故排开水的质量始终等于轮船总质量,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
物体的漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件和阿基米德原理的综合应用,需结合液体密度变化分析排开液体体积的变化,明确吃水线与排开体积的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
1. (★★★)在甲、乙两个容器内装入两种密度不同的盐水,将 A、B 两个小球$(\rho_{A}>\rho_{B})$分别放入甲、乙两个容器内,小球静止时的位置如图 8.7 - 5 所示。现将两个小球取出,再将甲、乙两个容器内的液体全部倒入丙容器内,然后将 A、B 两个小球放入丙容器内,则小球 A 不可能出现的状态是(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),小球 B 所受的浮力与其在乙容器中所受的浮力相比将会(填“变小”“不变”或“变大”)。
]
答案
漂浮
不变
不变
解析
1
2. (★★★)可回收垃圾投放前应保持清洁。小晋在清洗金属材质的空鞋油管时,发现挤瘪的空鞋油管沉在水底,如图 8.7 - 6 甲所示;而将它撑鼓后却浮在水面上,如图 8.7 - 6 乙所示。分别用$F_{甲}$和$F_{乙}$表示甲、乙两图中空鞋油管所受的浮力大小,用$G_{甲}$和$G_{乙}$表示甲、乙两图中空鞋油管所受的重力大小。下列分析正确的是【 】

A.$F_{甲}>G_{甲}$
B.$F_{乙}<G_{乙}$
C.$F_{甲}>F_{乙}$
D.$F_{甲}<F_{乙}$
A.$F_{甲}>G_{甲}$
B.$F_{乙}<G_{乙}$
C.$F_{甲}>F_{乙}$
D.$F_{甲}<F_{乙}$
答案
D
解析
【解析】
同一空鞋油管的重力不变,即$G_{甲}=G_{乙}$。
甲图中,鞋油管沉底,根据物体浮沉条件可知$F_{甲}<G_{甲}$;
乙图中,鞋油管漂浮,根据物体浮沉条件可知$F_{乙}=G_{乙}$;
由此可得$F_{甲}<G_{甲}=G_{乙}=F_{乙}$,即$F_{甲}<F_{乙}$。
对选项逐一分析:
A. $F_{甲}>G_{甲}$,与沉底时浮力小于重力的结论矛盾,错误;
B. $F_{乙}<G_{乙}$,与漂浮时浮力等于重力的结论矛盾,错误;
C. $F_{甲}>F_{乙}$,与推导的$F_{甲}<F_{乙}$矛盾,错误;
D. $F_{甲}<F_{乙}$,符合推导结果,正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、重力特性
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用,解题关键是明确同一鞋油管重力不变,结合浮沉状态判断浮力与重力的关系,进而比较浮力大小。
【难度系数】
0.7
同一空鞋油管的重力不变,即$G_{甲}=G_{乙}$。
甲图中,鞋油管沉底,根据物体浮沉条件可知$F_{甲}<G_{甲}$;
乙图中,鞋油管漂浮,根据物体浮沉条件可知$F_{乙}=G_{乙}$;
由此可得$F_{甲}<G_{甲}=G_{乙}=F_{乙}$,即$F_{甲}<F_{乙}$。
对选项逐一分析:
A. $F_{甲}>G_{甲}$,与沉底时浮力小于重力的结论矛盾,错误;
B. $F_{乙}<G_{乙}$,与漂浮时浮力等于重力的结论矛盾,错误;
C. $F_{甲}>F_{乙}$,与推导的$F_{甲}<F_{乙}$矛盾,错误;
D. $F_{甲}<F_{乙}$,符合推导结果,正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件、重力特性
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用,解题关键是明确同一鞋油管重力不变,结合浮沉状态判断浮力与重力的关系,进而比较浮力大小。
【难度系数】
0.7
3. (★★★)(双选)(2025·黑龙江)某校学生开展了利用塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。如图 8.7 - 7 甲,他们将吸管一端用小木塞密封,并缠绕上适量细铁丝,使其能竖直地漂浮在水中,标记吸管在水面处的位置 a,此时密度计受到的浮力是$F_{甲}$。如图 8.7 - 7 乙、丙,再将此密度计分别放在密度为$\rho_{1}$、$\rho_{2}$的两种液体中,标记吸管在液面处的位置 b、c,密度计受到的浮力是$F_{乙}$、$F_{丙}$。下列关系中正确的是【 】

A.$\rho_{1}>\rho_{水}$,$F_{甲}=F_{丙}$
B.$\rho_{2}>\rho_{水}$,$F_{甲}=F_{乙}$
C.$\rho_{1}>\rho_{2}$,$F_{丙}<F_{乙}$
D.$\rho_{水}>\rho_{2}$,$F_{甲}=F_{乙}$
A.$\rho_{1}>\rho_{水}$,$F_{甲}=F_{丙}$
B.$\rho_{2}>\rho_{水}$,$F_{甲}=F_{乙}$
C.$\rho_{1}>\rho_{2}$,$F_{丙}<F_{乙}$
D.$\rho_{水}>\rho_{2}$,$F_{甲}=F_{乙}$
答案
D
解析
1
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