初中物理物体的浮沉条件及其应用试题

质量为 $180\mathit{Kg}$的科考潜水器，在水下匀速下潜或加速下潜时受到水的阻力各不相同。若潜水器下潜时所受阻力与速度的关系如下表：

速度 $v/(m/s)$	1.2	1.2	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7
阻力 $f\left(N\right)$	300	300	300	320	340	360	380	400

求：（1）潜水器在水面下 $30m$处，受到水的压强为多少？（水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{Kg}/m^3)$

（2）向潜水器水仓中注入 $50\mathit{Kg}$水后，潜水器刚好以 $1.2m/s$的速度匀速下潜，求注水后潜水器的平均密度。

（3）写出潜水器加速下潜时，所受阻力 $f$与速度 $v$的关系式： $f=$　　。

将塑料块、铁块、冰块和空心铁球放入一盛有水的容器中，静止时它们的状态如图所示，下列分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	冰完全熔化后，铁块上表面受到的压力增大
B．	冰完全熔化后，空心球的状态不变
C．	在水中加盐，铁块对容器底部的压强不变
D．	在水中加盐，塑料块露出水面的体积会减小

中国首艘国产航母 $001A$于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，海水密度取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$问：

（1）航母 $001A$设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？

（2）水面下 $4m$处海水产生的压强是多少？

（3）一位质量为 $60\mathit{kg}$的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是 $0.04m^2$，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？

如图所示，用细线将正方体 $A$和物体 $B$相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时 $A$上表面到水面的高度差为 $0.12m$。已知 $A$的体积为 $1.0\times {10}^{-3}{m}^3$，所受重力为 $8N$； $B$的体积为 $0.5\times {10}^{-3}{m}^3$．（水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）水对正方体 $A$上表面的压强；

（2）物体 $B$的重力；

（3）细线对物体 $B$的拉力。

如图甲，将一重为 $8N$的物体 $A$放在装有适量水的杯中，物体 $A$漂浮于水面，浸人水中的体积占总体积的 $\frac{4}{5}$，此时水面到杯底的距离为 $20\mathit{cm}$。如果将一小球 $B$用体积和重力不计的细线系于 $A$下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时 $A$上表面与水面刚好相平，如图乙。已知 ${\rho }_B=1.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg}$。求：

（1）在甲图中杯壁上距杯底 $8\mathit{cm}$处 $O$点受到水的压强。

（2）甲图中物体 $A$受到的浮力。

（3）物体 $A$的密度。

（4）小球 $B$的体积。

如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后， $A$ 漂浮、 $B$ 悬浮、 $C$ 沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	容器底部受到水的压强关系： $p_{甲}=p_{乙}=p_{丙}$
B．	小球受到的浮力关系： $F_A>F_B>F_C$
C．	容器对桌面的压力关系： $F_{甲}<F_{乙}<F_{丙}$
D．	小球的质量关系： $m_A=m_B<m_C$

质量为 $8\mathit{kg}$的木块漂浮在水面上，它受到的浮力大小为　　 $N$．浮力的方向是　　。 $(g=10N/\mathit{kg})$

弹簧测力计下悬挂一物体，当物体 $\frac{1}{3}$的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 $5N$，当物体 $\frac{1}{2}$的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 $3N$，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力是　 $N$，该物体的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$． $({\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

$A$ 、 $B$ 两个实心球，已知 $\frac{{\rho }_A}{{\rho }_B}=\frac{4}{3}$ ， $\frac{V_A}{V_B}=\frac{1}{2}$ ，现将两球放入水中后，静止时受到的浮力之比为 $\frac{F_A}{F_B}=\frac{3}{5}$ ，则两球在水中静止时所处状态可能是 $($ 　　 $)$

A．	两球均漂浮	B．	两球均浸没
C．	$A$ 球浸没 $B$ 球漂浮	D．	$B$ 球浸没 $A$ 球漂浮

我国10万吨级的"新光华"号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，"新光华"号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示，半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中 $($ 　　 $)$

A．	当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮
B．	当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮
C．	排出的压载水总重大于钻井平台重
D．	排出的压载水总重等于钻井平台重

庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为 $2.8\times {10}^4\mathit{kW}$，完全下潜到海面下后的排水量为 $6.8\times {10}^{3}t$（取海水密度 $\rho =1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$、 $g=10N/\mathit{kg})$。问：

（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为 $0.05m^2$的整流罩距海面深度为 $200m$，此时整流罩受到海水的压力为多少？

（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为 $80\%$，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为 $1.6\times {10}^{6}N$，此时潜艇的巡航速度为多少？

（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为 $1.5\times {10}^3{m}^3$，此时潜艇的总重量是多少？

三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的

实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球

下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	乙球的重力与它受到的浮力相等
B．	甲球的重力大于它受到的浮力
C．	甲、乙、丙三个球的密度大小关系为 ${\rho }_{甲}<{\rho }_{乙}<{\rho }_{丙}$
D．	甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为 $F_{甲}>F_{乙}>F_{丙}$

如图所示，在木块 $A$上放有一铁块 $B$，木块刚好全部浸入水中，已知：木块的体积为 $100c{m}^3$，木块的密度为 ${\rho }_{木}=0.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，容器底面积为 $100c{m}^2$． $(g=10N/\mathit{kg})$求：

（1） $C$点受到的水压强和容器底部受到水的压力；

（2）铁块的质量。

实践课上，小张同学用橡皮泥 $({\rho }_{\mathit{橡皮泥}}>{\rho }_{水})$制作了两条小船，使它们能漂浮在水面上，由此可知，小船受到浮力 $F_{浮}$　 $=$　 $G_{船}(G_{船}$表示小船受到的重力）（选填“ $<$”“ $>$”“ $=$ “ $)$。如图所示，若使用注射器向两条小船之间快速注水，小船将　　（选填“静止不动”“向中间靠拢”“向两边分开” $)$。

一只塑料球，放在酒精中恰好悬浮，而放在水中则漂浮在水面上。该球在这两种液体中所受的浮力大小关系是 $($　　 $)$

A．在酒精中受的浮力大B．在水中受的浮力大

C．所受浮力一样大D．无法确定