10浮力的應(yīng)用（練習(xí)）

浙教版中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)浮力的應(yīng)用密度計、浮力秤、輪船、潛水艇、半潛船、浮沉子【同步練習(xí)解析】一、單選題1．（2022·貴州遵義·中考真題）094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進的核潛艇，下列有關(guān)該潛艇說法正確的是（）A．核潛艇通過改變浮力大小來實現(xiàn)上浮和下沉B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力【答案】D【解析】A．核潛艇通過排水或進水來改變自身的重力來實現(xiàn)上浮和下沉的，排開水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，核潛艇所受浮力不變，故A錯誤；B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，排開水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，核潛艇所受浮力不變，故B錯誤；C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力小于自身重力，故C錯誤；D．核潛艇漂浮在水面上時，核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力，浮力等于重力，故D正確。2．（2022·江蘇常州·中考真題）2022年1月，海嘯導(dǎo)致南太平洋島國湯加淡水緊缺，為實施人道主義救援，中國海軍五指山艦日夜兼程抵達湯加之后，停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水。如圖所示，輸水過程中，五指山艦（）A．艦體略上浮受到浮力不變B．艦體略上浮受到浮力變小C．艦體略下沉受到浮力不變D．艦體略下沉受到浮力變大【答案】B【解析】輸水過程中，五指山艦的重力減小，但五指山艦始終漂浮在海面上，所以受到的浮力大小等于重力大小，重力減小，所以浮力減小，根據(jù)F浮=ρgV排可知，排開液體的體積變小，所以五指山艦上浮，故B符合題意，ACD不符合題意。3．（2022·山東濰坊·中考真題）2022年5月15日，我國自主研發(fā)的極目一號Ⅲ型浮空艇，從青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空，順利升至9032m，超過珠峰高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。該浮空艇通過一條纜繩與地面的錨泊設(shè)備連接，利用所受的浮力和纜繩的拉力控制可實現(xiàn)升空和駐空。忽略浮空艇體積的變化，在其勻速直線上升過程中，下列說法正確的是（

）A．浮空艇周圍的大氣壓不變 B．浮空艇受非平衡力的作用C．浮空艇所受浮力大小不變 D．浮空艇所受浮力大于自身的重力【答案】D【解析】A．浮空艇在勻速直線上升過程中，海拔越高，空氣越稀少，空氣密度越小，浮空艇周圍的大氣壓越小，故A錯誤；B．浮空艇在勻速直線上升，處于平衡狀態(tài)，所以浮空艇受平衡力的作用，故B錯誤；C．浮空艇在勻速直線上升過程中，海拔越高，空氣密度越小，忽略浮空艇體積的變化，由可知，浮空艇所受浮力變小，故C錯誤；D．浮空艇在勻速直線上升過程中，處于平衡狀態(tài)，浮空艇受到豎直向上的浮力和受到豎直向下的重力、拉力，即所以浮空艇所受浮力大于自身的重力，故D正確。4．（2022·江蘇無錫·中考真題）如圖是我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇示意圖，艇體采用輕質(zhì)的復(fù)合織物材料制成，外觀呈白色，囊體上層裝有壓縮氨氣通過向艇外排出下層部分的空氣而實現(xiàn)上升，高度達到9032m，高度越高大氣越稀薄，上升過程中艇體體積不變，關(guān)于浮空艇，以下說法中正確的是（）A．艇體材料的密度較大B．白色外觀可以吸收各種色光C．上升過程中，浮空艇所受的浮力變小D．上升過程中，浮空艇所受的重力不變【答案】C【解析】A．艇體采用輕質(zhì)的復(fù)合織物材料制成，艇體材料的密度較小，故A錯誤；B．白色外觀可以反射各種色光，故B錯誤；C．上升過程中，艇體體積不變，根據(jù)可知，高度越高大氣越稀薄，空氣的密度變小，故艇體受到的浮力變小，故C正確；D．上升過程中，囊體上層裝有壓縮氨氣通過向艇外排出下層部分的空氣，空氣的密度比較大，減輕了浮空艇的重力，重力小于浮力，從而實現(xiàn)上升，故D錯誤。5．（2021·江蘇常州·中考真題）2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長賜號”在蘇伊士運河擱淺，如圖甲所示。28～29日，海水漲潮、運河水位持續(xù)上升，28日“長賜號”仍處于擱淺狀態(tài)，29日“長賜號“脫離運河河底，隨著水位上升船身逐漸升高，最終如圖乙所示。28～29日。海水漲潮、運河水位持續(xù)上升過程中，“長賜號“受到的浮力（）A．一直變大 B．先變大后不變 C．一直不變 D．先不變后變大【答案】B【解析】擱淺狀態(tài)是沉底，浮力始終小于重力，海水漲潮、運河水位持續(xù)上升，排開液體體積變大，根據(jù)F浮=ρgV排，浮力變大，直到漂浮，浮力等于重力，之后浮力不變，故ACD不符合題意，B符合題意。6．（2021·北京·中考真題）測量工具為我們的工作和生活帶來了極大的便利，而成功制作測量工具需要科技人員的創(chuàng)造性勞動。小慧想通過自制密度計，體驗動手與動腦相結(jié)合的勞動過程。她在粗細(xì)均勻的木棒一端纏繞一些細(xì)鋼絲制成簡易密度計（未標(biāo)刻度）。該密度計放在水和酒精中時均豎直漂浮，露出液面的長度用L表示（如圖所示），已知酒精的密度為0.8g/cm3，水的密度為1.0g/cm3為了給簡易密度計標(biāo)刻度，小慧將該密度計放入酒銷中，密度計靜止時L為6cm，她在密度計上距頂端6m處標(biāo)記刻度線，該刻度線對應(yīng)的密度值為0.8g/cm3；小慧將該密度計放入水中，密度計靜止時L為8cm，她在密度計上距頂端8cm處標(biāo)記刻度線。該刻度線對應(yīng)的密度值為1.0g/cm3利用上述數(shù)據(jù)，可計算出該密度計上對應(yīng)密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計頂端的距離為（）A．9.2cm B．9.6cm C．10cm D．10.4cm【答案】B【解析】設(shè)木棒長度為h，底面積為S，細(xì)鋼絲體積為V，密度計重為G，小慧將該密度計放入酒銷中，密度計靜止時L為6cm，她在密度計上距頂端6m處標(biāo)記刻度線，該刻度線對應(yīng)的密度值為0.8g/cm3；則小慧將該密度計放入水中，密度計靜止時L為8cm，她在密度計上距頂端8cm處標(biāo)記刻度線，則聯(lián)立解得V=（0.16mh）S設(shè)該密度計上對應(yīng)密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計頂端的距離為L′，則解得L′=0.096m=9.6cm7．（2021·山西·中考真題）如圖是“尋夢”學(xué)習(xí)小組制作的潛水艇模型，通過膠管從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉或上浮。若從燒瓶中吸氣，使其從如圖所示的位置下沉（膠管在水中的體積忽略不計）下列分析正確的是（）A．“潛水艇”所受的浮力逐漸變小B．“潛水艇”排開水的重方保持不變C．“潛水艇”頂部受到水的壓強保持不變D.“潛水艇”是通過改變浮力的大小來實現(xiàn)下沉的【答案】B【解析】AB．從瓶中吸氣燒瓶會進水而下沉，完全浸沒時由阿基米德原理F浮=G排=m排g=液gV排可知：浮力大小不變，排開水的重力不變，故錯誤，B正確；C．“潛水艇”從如圖所示的位置下沉?xí)r，頂部深度變大使受到水的壓強變大，故C錯誤；D．潛水艇是通過改變自身重力實現(xiàn)上浮和下沉，不是通過改變浮力的大小來實現(xiàn)下沉的，故D錯誤。8．（2021·江蘇·中考真題）用硬塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等，制作如圖所示的潛水艇模型，不計進排氣管體積，要讓原本懸浮在a位置的潛水艇下潛至b位置懸浮，采取的措施是使瓶內(nèi)氣體（）A．增加B．減少C．先增加后減少 D．先減少后增加【答案】D【解析】要讓原本懸浮在a位置的潛水艇下潛至b位置懸浮，首先應(yīng)該讓潛水艇下沉，即排出氣體使瓶內(nèi)氣體減少水進入。然后再減小重力，讓潛水艇模型懸浮，即讓氣體進入排出水，實現(xiàn)懸浮，所以瓶內(nèi)氣體應(yīng)該先減小后增加。9．（2021·陜西·中考真題）如圖所示，物理小組利用體積為170的潛水艇模型（忽略進氣排氣管的體積）探究潛水艇在水中如何實現(xiàn)上浮或下沉，下列說法不正確的是（）（）A.模型浸沒在水中受到的浮力為1.7NB.模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中受到的浮力大小不變C．若要讓懸浮的模型上浮應(yīng)使模型中進水D.潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現(xiàn)的【答案】C【解析】A．模型浸沒在水中受到的浮力為故A正確，A不符合題意；B．模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中，由于排開液體的體積不變，故浮力大小不變，故B正確，B不符合題意；C．若要讓懸浮的模型上浮應(yīng)使模型中排水，減輕潛水艇的重力，小于浮力，從而實現(xiàn)上浮，故C錯誤，C符合題意；D．潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現(xiàn)的，排水時，重力小于浮力，故上浮，進水時，重力大于浮力，故下沉，故D正確，故D不符合題意。10．（浙江衢州中考真題）2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙【答案】C【解析】考察船和鐵錨為一個整體，考察船和鐵錨的總重力為G，圖甲中鐵錨部分浸入水中；考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F甲、鐵錨受到的浮力F浮1；由于考察船是處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F甲+F浮1＝G；所以，F(xiàn)甲＝G﹣F浮1；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮2，由于考察船時處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體受力平衡可知：F乙+F浮2＝G；所以，F(xiàn)乙＝G﹣F浮2；圖丙中由于鐵錨沉底，則鐵錨受到支持力的作用，所以，考察船和鐵錨受力情況是：重力G、船身受到的浮力F乙、鐵錨受到的浮力F浮3、支持力F支持，根據(jù)受力平衡可知：F丙+F浮3+F支持＝G；所以F丙＝G﹣F浮3﹣F支持；由于圖甲鐵錨部分浸入水中；圖乙和圖丙中鐵錨完全浸沒水中，則：鐵錨排開水的體積V排1＜V排2＝V排3＝V鐵錨，根據(jù)阿基米德原理可知：F浮1＜F浮2＝F浮3，所以，F(xiàn)甲＞F乙＞F丙。11．（北京中考真題）某同學(xué)在粗細(xì)均勻的木棒上纏繞一些細(xì)銅絲，制作簡易密度計A，如圖甲所示。將A依次放入一系列密度已知的液體中，每次當(dāng)A在液體中處于豎直漂浮狀態(tài)時，在木棒上標(biāo)出與液面位置相平的刻度線及相應(yīng)密度值ρ，并測量木棒浸入液體的深度h，再利用收集的數(shù)據(jù)畫出ρh圖像，如圖乙中圖線①所示。該同學(xué)繼續(xù)選用了與A完全相同的木棒，并纏繞了不同質(zhì)量的銅絲制作簡易密度計B。將B同樣依次放入一系列密度已知的液體中進行實驗，得到圖乙中圖線②。他進一步研究發(fā)現(xiàn)對同一密度計浸入液體的深度h和對應(yīng)密度ρ的乘積不變。銅絲的體積可以忽略，下列說法正確的是（

）A．上述實驗中密度計A在不同液體中漂浮時，浸入的深度h越大，受到的浮力越大B．密度計B上越靠近銅絲的位置，其刻度線對應(yīng)的密度值越小C．密度計A上纏繞銅絲的質(zhì)量小于密度計B上纏繞銅絲的質(zhì)量D．若圖乙中ρ3ρ2=ρ2ρ1，則密度計A上ρ3與ρ2刻度線的間距大于ρ2與ρ1刻度線的間距【答案】C【解析】A．密度計A的重力不變，不同的液體中，處于豎直漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，重力不變，浮力不變，故A錯誤；B．對同一密度計浸入液體的深度h和對應(yīng)密度ρ的乘積不變，密度計B上越靠近銅絲的位置，浸入液體的深度越小，對應(yīng)密度越大，故B錯誤；C．由圖乙可知，密度計浸入液體深度相同，密度計B對應(yīng)的密度較大，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，V排相同，密度計B受到的浮力較大，由漂浮條件可知密度計B的重力較大，由G=mg可知密度計B的質(zhì)量較大，故C正確；D．如圖所示：密度計A上三個密度和對應(yīng)的深度的乘積相等，即，，ρ3與ρ2刻度線的間距①ρ2與ρ1刻度線的間距因為ρ3ρ2=ρ2ρ1所以②比較①②，由于h2＞h3，ρ2＞ρ1所以h2h3＜h1h2密度計A上ρ3與ρ2刻度線的間距小于ρ2與ρ1刻度線的間距，故D錯誤。12.（江蘇南通中考真題）如圖，將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶內(nèi)的水面上，擰緊大瓶瓶蓋，通過改變作用在大瓶側(cè)面的壓力大小，實現(xiàn)小瓶的浮與沉則（）A．用力捏大瓶，小瓶不能實現(xiàn)懸浮B．用力捏大瓶，小瓶內(nèi)的氣體密度變大C．蓋上小瓶瓶蓋，捏大瓶也能使小瓶下沉D．打開大瓶瓶蓋，捏大瓶也能使小瓶下沉【答案】B【解析】AB．將裝有適量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在瓶蓋旋緊的大塑料瓶內(nèi)的水面上，擠壓大塑料瓶，瓶內(nèi)空氣被壓縮，將壓強傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，小瓶內(nèi)氣體密度會變大，這時小玻璃瓶里進入一些水，瓶內(nèi)水的質(zhì)量增加，重力大于浮力時，小玻璃瓶下沉，當(dāng)用力大小合適時，小玻璃瓶會懸浮，故A錯誤，B正確；C．蓋上小瓶蓋后，用力捏大瓶，水不會進入小瓶內(nèi)，小瓶的總重力不會改變，故小瓶不會下沉，所以C錯誤；D．打開大瓶瓶蓋，捏大瓶時不會增加瓶內(nèi)空氣的壓強，水不會進入小瓶中，故小瓶不會下沉，所以D錯誤．13.（浙江溫州中考）半潛船可用來運輸超大型貨物，空載時漂浮于海面(如圖甲所示)；裝載時需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙所示)；待貨物被拖到甲板上方時，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載(如圖丙所示)．半潛船在甲、乙、丙三種狀態(tài)時所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是(

)A．F1＞F3＞F2B．F2＞F3＞F1C．F3＞F1＞F2D．F3＞F2＞F1【答案】B【解析】根據(jù)阿基米德原理可知，浮力等于排開的液體所受的重力；甲和乙相比，乙的排水量較大，乙的浮力大于甲；甲和丙相比，都是處于漂浮狀態(tài)，浮力都等于重力，而丙的重力大，所以丙的浮力大于甲；乙和丙相比，乙的排水量較大，所以乙的浮力大于丙；綜上所述，可知乙的浮力最大，甲的浮力最小。14．（2022·陜西模擬）如圖所示是小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作的“浮沉子”。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上，礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說法不正確的是（）A．“浮沉子”下沉?xí)r，所受重力大于它受到的浮力B．適當(dāng)用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面，“浮沉子”可能懸浮在水中C．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同D．松開手“浮沉子”上浮時，小玻璃瓶內(nèi)上方氣壓增大【答案】D【解析】A．?dāng)D壓大塑料瓶，瓶內(nèi)空氣被壓縮，將壓強傳遞給水，水被壓入小瓶中，將瓶體中的空氣壓縮，這時浮沉子里進入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，故A正確，A不符合題意；B．當(dāng)浮力等于重力，就會懸浮在水中，故B正確，B不符合題意；C．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改變自身重力來實現(xiàn)沉浮的，故C正確，C不符合題意；D．松開手，小瓶內(nèi)的氣體會將瓶內(nèi)的水排出，氣體體積變大，壓強變小，故D錯誤，D符合題意。15.（2022·甘肅平?jīng)鲆荒＃┤鐖D所示，這是“遠征號”潛水艇的結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法正確的是（）A．潛水艇從水中到浮出水面的過程中，排開水的體積不變B．若潛水艇要從水面潛入水中，應(yīng)該向水艙中加水C．當(dāng)潛水艇在水中下沉?xí)r，潛水艇所受的浮力變小D．當(dāng)潛水艇漂浮在水面上時，潛水艇受到的浮力大于重力【答案】B【解析】A．當(dāng)潛水艇在水面以下時，排開水的的體積不變，露出水面以后排開水的體積減小，浮力減小，直至等于重力，保持平衡，不再上浮，故A錯誤；B．潛水艇由水面潛入水中時，需要增大自身的重力，使重力大于浮力，才能向下潛，應(yīng)向水艙加水，來增大重力，故B正確；C．由阿基米德原理可知，潛水艇在水中下沉?xí)r，潛水艇所受的浮力不變，故C錯誤；D．潛水艇漂浮在水面上時，處于平衡狀態(tài)，浮力等于重力，故D錯誤。16．（2022·四川瀘州·二模）如圖是小明學(xué)習(xí)浮力后所制作的潛水艇模型，注射器通過極軟的膠管從大試管中抽氣或向大試管中注氣，就可以調(diào)整大試管在清水中的狀態(tài)，忽略軟膠管在清水中的體積變化和對大試管的作用力。下列分析正確的是（）A．該“潛水艇”是通過改變所受浮力的大小來實現(xiàn)上浮和下沉的B．當(dāng)“潛水艇”處于懸浮狀態(tài)時，向清水中加鹽，它將上浮C．將注射器的活塞往外拉，水槽底部受清水的壓強保持不變D．將注射器的活塞往里推，“潛水艇”排開清水的重力始終不變【答案】B【解析】A．當(dāng)潛艇模型浸沒在水中時，排開水的體積不變，所受浮力不變，因此模型的上浮和下沉是通過改變潛艇的重力來實現(xiàn)的，故A錯誤；B．當(dāng)“潛水艇”處于懸浮狀態(tài)時，向清水中加鹽，水的密度變大，排開水的體積不變，由F浮=ρgV排可知它受到的浮力變大，重力不變，浮力大于重力，會上浮，故B正確；C．向外拉注射器活塞，試管內(nèi)水增加，潛艇可能懸浮或下沉，排開水的體積不變，水面會降低，由p=ρgh可知槽底部受清水的壓強變小，故C錯誤；D．將注射器的活塞往里推，試管內(nèi)水減少，潛艇模型的重力減小，會上浮，它露出水面后，排開水的體積變小，由G浮=ρgV排可知排開清水的重力變小，故D錯誤。17．（四川成都三模）如圖所示，半潛船主要作用是承運貨物，它和潛水艇一樣通過壓載水的調(diào)整改變重力，調(diào)節(jié)裝貨甲板的高度，以便于裝卸貨物。下列分析合理的是（

）A．半潛船甲板下沉沒入水中過程所受浮力減小B．半潛船甲板向上浮出水面過程所受浮力增大C．半潛船從長江駛?cè)霒|海，所受浮力大小不變D．半潛船通過改變排開水的體積來改變浮力，從而實現(xiàn)上浮和下沉【答案】C【解析】A．根據(jù)阿基米德原理，物體所受浮力的大小等于排開水的重力，半潛船甲板下沉沒入水中過程排開水的重力增加，浮力增加，故A不符合題意；B．半潛船甲板向上浮出水面過程，排開水的重力減小，所受到的浮力也減小，故B不符合題意；C．船漂浮在水面上，受到的浮力等于自身的重力，半潛船從長江駛?cè)霒|海，都處于漂浮狀態(tài)，船自身的重力沒有發(fā)生變化，浮力大小不變，故C符合題意；D．半潛船通過改變自身的重力來改變浮力，從而實現(xiàn)上浮和下沉，故D不符合題意。18．（2022·北京·模擬預(yù)測）某同學(xué)利用小試管、螺母和細(xì)線制成一個“土密度計”，用圖所示的方法測量液體的密度?！巴撩芏扔嫛痹谒ǎ┲徐o止時露出液面的高度為；它在酒精（）中靜止時露出液面的高度為，且；它在硫酸銅溶液（）中靜止時露出液面的高度為。則為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】土密度計在水、酒精、硫酸銅溶液中都處于漂浮狀態(tài)，所以浮力都等于重力，即①設(shè)密度計平底試管的橫截面積為S，長度為，螺母的體積為、則密度計在三種液體中排開液體的體積為由阿基米德原理得，密度計在三種液體中受到的浮力為②③④解①②③④得故ABC不符合題意，D符合題意。二、實驗題19．（2022·江蘇無錫二模）小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計。（1）取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸管能______漂浮在液體中。（2）將吸管放到水中的情景如圖A所示，測得浸入的長度為H，放到另一液體中的情景如圖B所示，浸入的長度為h，用ρ液、ρ水分別表示液體和水的密度，則ρ水_____ρ液（選填“=”、“＞”或“＜”），密度計A、B兩圖中所受浮力大小FA______FB，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是ρ液=______。（3）小明把這支簡易密度計分別放入水、鹽水和植物油中，穩(wěn)定后記下簡易密度計與液面相平的位置，并標(biāo)出這種液體的密度（ρ鹽水=1.1×103kg/m3，ρ植物油=0.9×103kg/m3），則上面圖C中a，b，c，d四種刻度的標(biāo)示合理的是_______；（4）小軍也用吸管制作了密度計，他發(fā)現(xiàn)密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導(dǎo)致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此同學(xué)提出如下改進方案，其中可行的______A．換大的容器盛放液體做實驗

B．換細(xì)的吸管制作密度計C．換稍長的吸管制作密度計

D．適當(dāng)減小密度計的配重【答案】

豎直

小于

等于

c

B【解析】（1）為了能使吸管豎直漂浮在液體中，吸管中塞入一些金屬絲做配重，使密度計的重心降低，故這樣的目的是使吸管豎直漂浮在液體中。由于吸管在A和B中都是漂浮，根據(jù)漂浮條件可得FA=FB=G即密度計在水和另一種液體中所受浮力大小相等，設(shè)吸管底部面積為S，結(jié)合阿基米德原理可得ρ水gSH=ρ液gSh解得，ρ液與ρ水、h及H的關(guān)系式是由圖知，密度計在水中浸入的深度較大，所以水和某液體的密度關(guān)系為ρ水<ρ液（3）由可知，F(xiàn)浮、g、S都相同的情況下，ρ液與吸管浸入液體的長度h成反比，所以密度計的刻度數(shù)值由上到下逐漸增大；根據(jù)反比例函數(shù)圖像可知，液體密度越大，密度計浸入水中的深度隨密度的變化越慢，所以下部刻度線的間隔小，故c符合題意，abd不符合題意。故選c。（4）A．換大的容器盛放液體做實驗，密度計浸入液體的深度不變，不會對密度計相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故A不符合題意；B．因為V=Sh，所以減少橫截面積S，即可使h變大，因此換細(xì)的吸管制作密度計可以增大密度計浸入液體的深度，可使密度計相鄰兩刻度線之間的距離增大，故B符合題意；C．換稍長的吸管制作密度計，密度計的重幾乎不變，所以密度計浸入液體的深度不變，不會對密度計相鄰兩刻度線之間的距離造成影響，故C不符合題意；D．適當(dāng)減小密度計的配重，則密度計受到的浮力也變小，浸入液體的深度變小，會使密度計相鄰兩刻度線之間的距離減小，故D不符合題意。20．（2022·陜西師大附中模擬）小江同學(xué)進行了“制作簡易的密度計”的實踐活動：他選用一根兩端圓口的直飲料吸管，先用刻度尺測量出其總長度L，再將一些細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來。（1）小江把自制的簡易密度計豎直漂浮在水中，在吸管上標(biāo)出水面的位置，并測量出該位置到吸管頂端的距離為l1，進一步確定了吸管浸入水中的深度為h1。再使其豎直漂浮在某種液體中，在吸管上標(biāo)出液面的位置，并測量出該位置到吸管頂端的距離為l2，也確定了吸管浸入這種液體中的深度為h2。根據(jù)以上測量的結(jié)果可得這種液體的密度ρ液_____（用h1、h2和ρ水表示）；（2）小江再把這支密度計分別放入盛有不同液體的兩個燒杯中，當(dāng)它分別豎直靜止在兩種液體中時，如圖乙和丙所示，從觀察到的現(xiàn)象可以判斷：簡易密度計所受浮力F乙_____F丙，兩杯液體的密度ρ乙_____ρ丙；（均選填：“＜”“＞”“＝”）（3）小江把這支密度計放入一系列密度已知的液體中，每次當(dāng)它在液體中處于豎直漂浮狀態(tài)時，在密度計上標(biāo)出與液面位置相平的刻度線，并用上述同樣的方法測量出密度計浸入液體中的深度h，對照相應(yīng)的液體密度值ρ，再利用收集到的數(shù)據(jù)畫出了ρ﹣h圖像，如圖丁所示；（4）小江又用一根完全相同的飲料吸管，將更多的細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來，制作成了第二支密度計。接著把這支密度計同樣依次放入一系列密度已知的液體中進行實驗，得到如圖丁中的另一條ρ﹣h圖像。他進﹣步研究發(fā)現(xiàn)對同一密度計浸入液體的深度h和對應(yīng)液體的密度ρ的乘積ρh是_____（變大/不變/變?。┑?。圖丁中描述第二支密度計的ρ﹣h圖像的是_____曲線（“①”“②”）；（5）最后，小江把這兩支密度計一起放入足夠多的水中靜止時，發(fā)現(xiàn)水面恰好與第一支密度計的最下面的刻度線齊平，與第二支密度計的最上面的刻度線齊平。若要選用這兩支密度計來粗測酒精的密度，則應(yīng)選用_____。A．第一支密度計B．第二支密度計C．都適用D．都不適用【答案】

=

<

不變

②

A【解析】（1）由漂浮得，密度計在水中和在液體中受到的浮力大小相等，都為密度計的重力，由得所以（2）由圖乙和丙得，密度計分別漂浮在兩種不同的液體中，所以簡易密度計所受浮力密度計在乙中排開液體的體積大于密度計在丙中排開液體的體積，由得，兩杯液體的密度（4）由圖丁得，同一密度計浸入液體的深度h和對應(yīng)液體的密度ρ的ρ﹣h圖像是雙曲線的一條，說明同一密度計的ρ與h成反比，因此同一密度計浸入液體的深度h和對應(yīng)液體的密度ρ的乘積ρh是不變的。依題意得，小江又用一根完全相同的飲料吸管，將更多的細(xì)砂粒從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來，制作成了第二支密度計，因此第二根密度計的重力較大，密度計都是漂浮在液體上，密度計受到的浮力等于密度計的重力，所以在同一液體中，第二根密度計受到的浮力較大，排開的液體的體積較大，吸管完全相同，橫截面積相同，因此第二根密度計進入液體中的深度較深，因此圖丁中描述第二支密度計的ρ﹣h圖像的是②。（5）酒精的密度小于水的密度，密度計受到的浮力都等于密度計的重力，因此使用同一密度計測量液體的密度時，液體密度越小，密度計排開液體的體積越大，密度計進入液體中的深度越深，小江把這兩支密度計一起放入足夠多的水中靜止時，發(fā)現(xiàn)水面恰好與第一支密度計的最下面的刻度線齊平，與第二支密度計的最上面的刻度線齊平，因此這兩支密度計分別放進酒精中時，酒精液面與第一支密度計最下面的刻度線上面一些的刻度平齊，從密度計的刻度能測出酒精的密度；酒精液面超過第二支密度計最上面的刻度線超過密度計的測量范圍，密度計不能測出酒精的密度。若要選用這兩支密度計來粗測酒精的密度，則應(yīng)選用第一支密度計，故A符合題意，BC不符合題意。三、計算題21．（2022·廣東廣州二模）某學(xué)習(xí)興趣小組根據(jù)所學(xué)的物理知識制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示。已知玻璃杯的質(zhì)量為200g，底面積為50cm2，高度為20cm。求：（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。（1）將杯子開口向上豎直放入水中時（水未進入杯內(nèi)），杯子受到的浮力；（2）判斷此浮力秤能否稱出質(zhì)量1kg的物體，通過計算說明。【答案】（1）2N；（2）不能，計算過程見解析【解析】解：（1）杯子的重力為G杯=m1g=0.2kg×10N/kg=2N因為杯子在水中處于漂浮狀態(tài)，所以杯子受到的浮力為F浮=G杯=2N（2）將質(zhì)量為1kg的物體放入玻璃杯內(nèi)，若玻璃杯漂浮，受到的總浮力為F浮總=m2g+G杯=1kg×10N/kg+2N=12N此時玻璃杯排開水的體積為此時玻璃杯浸入水中的深度為若能稱出1kg的物體，玻璃杯浸入水中的深度應(yīng)為24cm，而玻璃杯只有20cm高，玻璃杯會沉入水底，所以此浮力秤不能稱出質(zhì)量1kg的物體。答：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時，杯子受到的浮力為2N；（2）此浮力秤不能稱出質(zhì)量1kg的物體。22．（2021·云南玉溪模擬）如圖所示是我國某型號潛水艇，已知其總體積為1.2×104m3，在海面航行時（水艙未充水）排水量約為9100t，某次下潛到海面下400m深處執(zhí)行任務(wù)。ρ水=1.0×103kg/m3，求：（1）潛水艇在海面航行時排開水的體積；（2）潛水艇在400m深處時受到海水的壓強；（3）下潛到400m深處懸浮時水艙中充入海水的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）9.1×103m3；（2）4×106Pa；（3）3.1×106kg【解析】（1）潛水艇在海面航行時受到的浮力F浮=G艇=G排=9.1×106kg×10N/kg=9.1×107N潛水艇在海面航行時排開水的體積（2）潛水艇在400m深處時受到海水的壓強p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106Pa（3）潛水艇懸浮在海水中時受到海水的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×1.2×104m3×10N/kg=1.2×108N潛水艇懸浮在海水中時，水艙中充入海水的重力G海水=F浮G潛艇=1.2×108N9.1×107N=3.1×107N水艙中充入海水的質(zhì)量答：（1）潛水艇在海面航行時排開水的體積是9.1×103m3；（2）潛水艇在400m深處時受到海水的壓強4×106Pa；（3）下潛到400m深處懸浮時水艙中充入海水的質(zhì)量3.1×106kg。23．（2022·重慶模擬）如圖甲所示為半潛船，是通過改變自身重力實現(xiàn)上浮和下沉的，半潛船始終漂浮在水面上。如圖乙所示為某同學(xué)制作的半潛船模型，總體積為10000cm3，船內(nèi)水艙容積為4000cm3，水艙中無水時半潛船的質(zhì)量為2000g。一個薄壁柱形容器，置于水平地面上，底面積為1000cm2，高為40cm，先裝入32cm深的水