初中物理物体的浮沉条件及其应用试题

用密度为的泡沫制作长、宽、厚长方体简易浮桥，浮桥在河水中最大承重为 　　，取，此浮桥空载时分别放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为和，则　　（填“”“ ”或“” 。

将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有 $72g$水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有 $64g$酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为　　 $N$，合金块的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$． $({\rho }_{\mathit{酒精}}=0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

小柯是个善于观察的学生，她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升，一段时间后才开始下降（如图）。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识，解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。（不计空气阻力）

我国首艘国产航母的长度 $315m$，宽度 $75m$，吃水约 $10.5m$，2018年5月13日离港海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力　　（选填“大于”“小于”或“等于” $)$重力，其水下部分距海面深 $9m$处承受海水产生的压强为　　 $\mathit{Pa}$． $({\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×10 ³t，当驱逐舰以72km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。求：（海水密度近似取1.0×10 ³kg/m ³）

（1）在水面下3m深处，船体受到的海水的压强是多少？

（2）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？

（3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？

（4）驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？

常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是　压缩　冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是　　（选填“新能源”或“常规能源” $)$；在海面下潜艇上浮过程中受到的重力　　下潜过程中受到的重力（选填“等于”、“小于”或“大于” $)$。

为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。

【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对　　力，所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上，但事实并不如此。

【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中，观察它是否始终保持竖直。观察到的实验现象如表：

	$a$	$b$	$c$	$d$
水	不能	不能	能	能
浓盐水	不能	不能	不能	能

【分析】（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的　　位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

（2）分析金属块固定在 $c$点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越　　（填“高”或“低” $)$，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究 $\dots$

关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 $2m^3$、质量 $1500\mathit{kg}$，最大下潜深度 $5000m$，最大下潜速度 $10\mathit{km}/h$（不考虑海水密度变化，密度 $\rho$取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。

（4）当潜航器漂浮在海面时，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中 $P_3=3P_1$．求 $t_1$时刻起重装置对潜航器的拉力。（不考虑水的阻力）

用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积。要让原本悬浮在 $a$ 位置的潜水艇下潜至 $b$ 位置悬浮，采取的措施是使瓶内气体 $($ 　　 $)$

A．

增加

B．

减少

C．

先增加后减少

D．

先减少后增加

右图是民族传统体育项目"独竹漂"的表演场景。若表演者脚下的楠竹的质量为 12kg ，排开水的体积为 0.06m ³ ，则楠竹受到的浮力为 _____N ，运动员和手中细竹竿共重 _____N 。（ g=10N/kg ）

如图所示，将密度为0.6×10 ³kg/m ³、高度为8cm、底面积为20cm ²的实心圆柱体竖直放在底面积为100cm ²水平放置的容器中。（水的密度为1.0×10 ³kg/m ³，g取10N/kg）

求：（1）没加水时，圆柱体对容器底的压强；

（2）向容器内加水，当水加到3cm深时，求容器底对圆柱体的支持力大小；

（3）继续向容器中加水，当水深为6cm时，求圆柱体竖直静止时，圆柱体浸入水中的深度h。

如图是"寻梦"学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉（胶管在水中的体积忽略不计）。下列分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	"潜水艇"所受的浮力逐渐变小
B．	"潜水艇"排开水的重力保持不变
C．	"潜水艇"顶部受到水的压强保持不变
D．	"潜水艇"是通过改变浮力的大小来实现下沉的

2021年4月23日，海军三型主战舰艇--长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察。

如图所示的大连舰满载排水量达 $12300t$ ，则其满载时受到的浮力为 　　 $N(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$ ；舰载直升机起飞后，大连舰受到的浮力 　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ ；两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越 　　，容易相撞。

水平地面上有底面积为 $300c{m}^2$ 、不计质量的薄壁盛水柱形容器 $A$ ，内有质量为 $400g$ 、边长为 $10\mathit{cm}$ 、质量分布均匀的正方体物块 $B$ ，通过一根长 $10\mathit{cm}$ 的细线与容器底部相连，此时水面距容器底 $30\mathit{cm}$ （如图），计算可得出 $($ 　　 $)$

A．	绳子受到的拉力为 $14N$
B．	容器对水平地面的压力是 $90N$
C．	剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了 $200\mathit{Pa}$
D．	剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了 $200\mathit{Pa}$

将一枚重为 $0.5N$的蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则 $($　　 $)$

A．鸡蛋会下沉B．鸡蛋的重力增加

C．鸡蛋所受浮力变大D．鸡蛋所受浮力为 $0.5N$