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3. 如图所示，是我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”，实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。邮轮满载时的总质量约为13.6万吨，某次“爱达·魔都号”以10 m/s的速度匀速行驶，所受阻力为船重的$\frac{1}{2}$，此时吃水深度为8 m，则邮轮受到的浮力为
1.36×10⁹
N；邮轮从中途卸载货物后，则邮轮将会上浮
（选填“上浮”或“下沉”）一些。（g取10 N/kg）答案
3. 1.36×10⁹ N 上浮
解析
【分析】
要解决这道题，需利用漂浮物体的受力特点和阿基米德原理：第一步，邮轮漂浮时，浮力等于自身总重力，因此先通过总质量计算总重力，即可得到浮力；第二步，卸载货物后，邮轮总重力减小，浮力随之减小，结合阿基米德原理判断排开水的体积变化，就能确定邮轮的浮沉状态。
【解析】
1. 计算邮轮满载时的浮力：
邮轮满载时总质量 $ m = 13.6 \mathrm{万吨} = 13.6 × 10^7 \mathrm{kg} $，
总重力 $ G = mg = 13.6 × 10^7 \mathrm{kg} × 10 \mathrm{N/kg} = 1.36 × 10^9 \mathrm{N} $。
因为邮轮漂浮，根据漂浮条件，浮力等于总重力，所以邮轮受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = G = 1.36 × 10^9 \mathrm{N} $。
2. 判断卸载货物后邮轮的状态：
邮轮卸载货物后，总重力减小，仍处于漂浮状态，因此浮力等于此时的总重力，即浮力减小。根据阿基米德原理 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} $，水的密度和$ g $不变，浮力减小则排开水的体积$ V_{\mathrm{排}} $减小，所以邮轮将会上浮一些。
【答案】
$ 1.36 × 10^9 $；上浮
【知识点】
漂浮条件；阿基米德原理；浮力应用
【点评】
本题结合实际情境考查浮力的基础应用，重点考查漂浮时浮力与重力的关系，以及利用阿基米德原理判断排开体积变化的能力，属于浮力部分的常规基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需利用漂浮物体的受力特点和阿基米德原理：第一步，邮轮漂浮时，浮力等于自身总重力，因此先通过总质量计算总重力，即可得到浮力；第二步，卸载货物后，邮轮总重力减小，浮力随之减小，结合阿基米德原理判断排开水的体积变化，就能确定邮轮的浮沉状态。
【解析】
1. 计算邮轮满载时的浮力：
邮轮满载时总质量 $ m = 13.6 \mathrm{万吨} = 13.6 × 10^7 \mathrm{kg} $，
总重力 $ G = mg = 13.6 × 10^7 \mathrm{kg} × 10 \mathrm{N/kg} = 1.36 × 10^9 \mathrm{N} $。
因为邮轮漂浮，根据漂浮条件，浮力等于总重力，所以邮轮受到的浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = G = 1.36 × 10^9 \mathrm{N} $。
2. 判断卸载货物后邮轮的状态：
邮轮卸载货物后，总重力减小，仍处于漂浮状态，因此浮力等于此时的总重力，即浮力减小。根据阿基米德原理 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}} g V_{\mathrm{排}} $，水的密度和$ g $不变，浮力减小则排开水的体积$ V_{\mathrm{排}} $减小，所以邮轮将会上浮一些。
【答案】
$ 1.36 × 10^9 $；上浮
【知识点】
漂浮条件；阿基米德原理；浮力应用
【点评】
本题结合实际情境考查浮力的基础应用，重点考查漂浮时浮力与重力的关系，以及利用阿基米德原理判断排开体积变化的能力，属于浮力部分的常规基础题。
【难度系数】
0.7
4.某日，“中山大学极地”号破冰船在渤海辽东湾执行冰区试航任务，以试验船舶低温航行、破冰、船载科考设备、冰区科考保障等能力，航行期间科考队员利用无人机拍摄了“中山大学极地”号的破冰场景，如图所示。该船排水量为5852 t，长为78.95 m，宽为17.22 m，吃水深度为8.16 m。
(1)“中山大学极地”号破冰船在破冰时，船体前端冲进冰里，冰面因此裂开，说明力可以改变物体的
(2)“中山大学极地”号破冰船在海上航行时受到的浮力为
(3)破冰船上的无人机起飞后，船身受到的浮力
(1)“中山大学极地”号破冰船在破冰时，船体前端冲进冰里，冰面因此裂开，说明力可以改变物体的
形状
，船体冲上冰面时，船所受的重力与水对船的浮力不是
（选填“是”或“不是”）一对平衡力。(2)“中山大学极地”号破冰船在海上航行时受到的浮力为
5.852×10⁷
N，船底受到的液体压强为8.16×10⁴
Pa。（$\rho_{海水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取10 N/kg）(3)破冰船上的无人机起飞后，船身受到的浮力
变小
，排开海水的质量变小
。（均选填“变大”“变小”或“不变”）答案
4.(1) 形状 不是 (2) 5.852×10⁷ N 8.16×10⁴ Pa (3) 变小 变小
解析
【分析】
本题考查力学相关基础知识点，分三小问逐步分析：
(1) 力的作用效果包括改变物体形状和运动状态，冰裂开属于形状改变；平衡力要求物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），船冲上冰面时运动状态改变，故重力与浮力不是平衡力。
(2) 利用阿基米德原理计算浮力，液体压强用公式$p=\rho gh$，代入已知条件计算。
(3) 无人机起飞后船的总重力减小，船仍漂浮，浮力等于总重力，结合阿基米德原理分析排开海水质量的变化。
【解析】
(1) 冰面裂开，说明力可以改变物体的形状；船冲上冰面时，运动状态发生变化，不是平衡状态，因此船所受的重力与水对船的浮力不是一对平衡力。
(2) 排水量$m_{排}=5852\ \mathrm{t}=5852×10^3\ \mathrm{kg}$，根据阿基米德原理，浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=5852×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.852×10^7\ \mathrm{N}$；船底受到的液体压强$p=\rho_{海水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×8.16\ \mathrm{m}=8.16×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(3) 无人机起飞后，船的总重力减小，船始终漂浮，浮力等于总重力，因此船受到的浮力变小；由$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$可知，浮力变小，$g$不变，所以排开海水的质量变小。
【答案】
(1) 形状；不是 (2) $5.852×10^7$；$8.16×10^4$ (3) 变小；变小
【知识点】
力的作用效果；平衡力；浮力计算
【点评】
本题考查初中力学基础内容，涵盖力的作用效果、平衡力判断、阿基米德原理及液体压强公式的应用，难度适中，需学生掌握基本概念和公式的正确运用。
【难度系数】
0.7
本题考查力学相关基础知识点，分三小问逐步分析：
(1) 力的作用效果包括改变物体形状和运动状态，冰裂开属于形状改变；平衡力要求物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），船冲上冰面时运动状态改变，故重力与浮力不是平衡力。
(2) 利用阿基米德原理计算浮力，液体压强用公式$p=\rho gh$，代入已知条件计算。
(3) 无人机起飞后船的总重力减小，船仍漂浮，浮力等于总重力，结合阿基米德原理分析排开海水质量的变化。
【解析】
(1) 冰面裂开，说明力可以改变物体的形状；船冲上冰面时，运动状态发生变化，不是平衡状态，因此船所受的重力与水对船的浮力不是一对平衡力。
(2) 排水量$m_{排}=5852\ \mathrm{t}=5852×10^3\ \mathrm{kg}$，根据阿基米德原理，浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=5852×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.852×10^7\ \mathrm{N}$；船底受到的液体压强$p=\rho_{海水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×8.16\ \mathrm{m}=8.16×10^4\ \mathrm{Pa}$。
(3) 无人机起飞后，船的总重力减小，船始终漂浮，浮力等于总重力，因此船受到的浮力变小；由$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$可知，浮力变小，$g$不变，所以排开海水的质量变小。
【答案】
(1) 形状；不是 (2) $5.852×10^7$；$8.16×10^4$ (3) 变小；变小
【知识点】
力的作用效果；平衡力；浮力计算
【点评】
本题考查初中力学基础内容，涵盖力的作用效果、平衡力判断、阿基米德原理及液体压强公式的应用，难度适中，需学生掌握基本概念和公式的正确运用。
【难度系数】
0.7
5. 福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年，将领官军乘架二千料海船并八橹船……”经学术界考证，二千料海船就是福船。二千料海船满载时，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1 200 t。（海水密度取$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg）试求：二千料海船满载时受到的浮力是多少？
答案
5. 1.2×10⁷ N 解析:二千料海船满载时,在水面上漂浮,受到的浮力等于它自身的重力,即 $F_浮=G_{满载}=m_{满载}g=1 200×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.2×10^7\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
首先判断二千料海船满载时的状态为漂浮，根据物体浮沉条件，漂浮的物体所受浮力等于自身总重力，因此解题时需先将满载总质量的单位换算为千克，再通过重力公式计算总重力，即可得到浮力大小。
【解析】
二千料海船满载时漂浮在海面上，根据物体的浮沉条件，漂浮时浮力等于总重力，即$F_浮=G_{满载}$。
已知满载时总质量$m=1200\ \mathrm{t}=1200×10^3\ \mathrm{kg}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，则总重力：
$G_{满载}=mg=1200×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.2×10^7\ \mathrm{N}$，
因此满载时受到的浮力$F_浮=1.2×10^7\ \mathrm{N}$。
【答案】
$1.2×10^7\ \mathrm{N}$
【知识点】
物体的浮沉条件、重力的计算
【点评】
本题为基础浮力计算题，核心考查漂浮条件的应用，解题关键是明确漂浮时浮力等于重力，需注意质量单位的换算，整体难度较低，适合巩固浮力基础知识点。
【难度系数】
0.8
首先判断二千料海船满载时的状态为漂浮，根据物体浮沉条件，漂浮的物体所受浮力等于自身总重力，因此解题时需先将满载总质量的单位换算为千克，再通过重力公式计算总重力，即可得到浮力大小。
【解析】
二千料海船满载时漂浮在海面上，根据物体的浮沉条件，漂浮时浮力等于总重力，即$F_浮=G_{满载}$。
已知满载时总质量$m=1200\ \mathrm{t}=1200×10^3\ \mathrm{kg}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，则总重力：
$G_{满载}=mg=1200×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.2×10^7\ \mathrm{N}$，
因此满载时受到的浮力$F_浮=1.2×10^7\ \mathrm{N}$。
【答案】
$1.2×10^7\ \mathrm{N}$
【知识点】
物体的浮沉条件、重力的计算
【点评】
本题为基础浮力计算题，核心考查漂浮条件的应用，解题关键是明确漂浮时浮力等于重力，需注意质量单位的换算，整体难度较低，适合巩固浮力基础知识点。
【难度系数】
0.8
