初中物理物体的浮沉条件及其应用试题

一个球先后在盛有不同液体的容器 $A$、 $B$、 $C$、 $D$中保持静止状态，如图，四个容器中液面到容器底面的深度相同，容器底面受到液体压强最大的是 $($　　 $)$

A．B．

C．D．

如图，将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝，铜丝端浸没入液体中后，木杆就可以竖直漂浮，从而制成一支简易密度计，把它放在水中，液面到木杆下端的距离为 $l_1$；把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 $l_2$，以下说法正确的有 $($　　 $)$

A．密度计在两种液体中所受浮力相等

B．密度计在盐水中所受的浮力大一些

C． $l_1>l_2$

D． $l_1<l_2$

综合问答 $--$家庭中的物理：

小雨用电热水器将水加热。他洗完头发开窗通风时被风一吹感到凉。他看到妈妈腌的鸡蛋悬浮在盐水中。

请用 $\dots$（开头4个字） $\dots$（结尾4个字）将你所选的内容写出来，并用所学的知识进行解释。

“蛟龙”号载人潜水器（如图）于2016年5月18日在西北太平洋完成该海域的第三次科学应用下潜。“蛟龙”号潜水器漂浮在海面上时，其受到的重力　　（填“大于”、“等于”或“小于” $)$浮力；当“蛟龙”号下潜至 $5000m$深处时，受到海水的压强是　　 $\mathit{Pa}$． $({\rho }_{\mathit{海水}}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的 $A$、 $B$两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是 $($　　 $)$

A．小球 $A$的质量小于小球 $B$的质量

B．甲液体的密度小于乙液体的密度

C．小球 $A$在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力

D．在甲液体中容器底对小球 $A$的支持力小于对小球 $B$的支持力

下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系，正确的是 $($　　 $)$

A．水下潜水艇能够上浮 $--$液体压强和深度的关系

B．厨房里的菜刀很锋利 $--$压强和受力面积的关系

C．飞机获得升力起飞 $--$流体压强与流速的关系

D．高压锅容易将饭煮熟 $--$沸点和气压的关系

小希在学习了密度和浮力的相关知识后，利用自制的量筒和其他实验器材按照如图所示的步骤进行了实验。请结合图提供的信息，计算：

（1）鸡蛋在水中受到的浮力。

（2）鸡蛋的密度。

将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中，发现小塑料泡沫块在水中上浮，而大铁块在水中下沉，则它们在水中 $($　　 $)$

A．小塑料泡沫块受到的浮力大B．大铁块受到的浮力大

C．受到的浮力一样大D．不能确定谁受到的浮力大

新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是 $V_A$、 $V_B$，质量分别是 $m_A$、 $m_B$，两只鸡蛋受到的浮力分别为： $F_A=$　　， $F_B=$　　（已知水的密度为 $\rho )$。

如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，分别装有两种不同的液体，将两个相同的小球分别放在两烧杯中，小球静止时，两烧杯液面相平，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度

B．甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小球受到的浮力

C．甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强

D．甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等

近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数

水下排水量	11500吨	水下最大航速	36节
水面排水量	9000吨	水下巡航速度	20节
艇长	135米	最大潜深	350米
艇宽	13米	发电机最大功率	25000千瓦

求：

（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 $2700\mathit{km}$外的某海域执行任务所用的时间； $(1$节 $\approx 0.5m/s)$

（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强； $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少？

用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力，测力计的示数为 $5N$；把物体一半体积浸入在水中时，测力计的示数如图所示，此时物体所受浮力为　　 $N$，当把物体从弹簧测力计上取下，放入水中静止时，物体所处的状态是　　（选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉” $)$。

如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，它能在陆地上起飞降落，又能在水面上起飞降落，是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为 $4.15\times {10}^4\mathit{kg}$．如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达 $10970m$。（取海水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

求：（1）两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少？

（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到 $10000m$深度时，受到的海水压强为多少？

（3）“海斗号”无人潜水器的质量为 $1000\mathit{kg}$，平均密度为 $5.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，现用钢绳连着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器的拉力是多大？

已知水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，某兴趣小组用一薄壁量杯（杯壁体积忽略不计）制作了一个测量液体密度的简易装置，操作如下：

（1）在量杯内装入适量细沙后放入水中，量杯在水中竖直静止时，如图甲所示。此时量杯浸入水中的体积为　       　 $\mathit{mL}$；

（2）将该装置放入某液体中，静止时如图乙所示，则该液体的密度为　     　 $\mathit{kg}/m^3$；某同学将一小石子放入量杯，静止时如图丙所示，则小石子质量是　      　 $g$。

某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球（以下简称“球” $)$是质量分布均匀的空心球，半径为 $1m$，质量为 $10\mathit{kg}$。 $({\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$、 $g=10N/\mathit{kg})$

（1）质量为 $80\mathit{kg}$的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米？

（2）游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边；随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的 $A$点始终匀速缓慢转动。球转动期间，游客的重心 $B$与球心 $O$始终在竖直方向的同一条直线上。

①当球转动到如图甲所示位置时， $\mathit{OA}$与竖直方向的夹角为 $30°$，球浸入水中的体积变为 $0.02m^3$，请计算此时安全员施力的大小。

②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化？