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10.3 物体的浮沉条件及应用
一、选择题
1．关于物体受到的浮力，下列设法正确的是(　　)
A．浸入水中的物体，体积越大，受到的浮力越大
B．静止在水中的物体，受到的浮力等于自身的重力
C．在水中悬浮的物体，受到的浮力等于自身的重力
D．重力是1N的水产生的浮力不可能大于1N
2． 小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示，而土豆沉在盆底如图乙所示，他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　）
A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子的密度大于土豆的密度
C．放入土豆前后水对盆底的压强不变 D．土豆排开水的重力小于自身的重力
3．如图所示，某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（　　）
A．当鳔膨胀时，鱼会上浮 B．当鳔收缩时，鱼的浮力不变
C．鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的 D．当鳔膨胀时，鱼排开水的重力变小
4．把重，体积为的物体投入水中，若不计水的阻力，物体最终所处的状态及静止时所受的浮力为取（　　）
A．物体悬浮， B．物体悬浮，
C．物体漂浮， D．物体下沉到水底，
5．如图所示，2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军，“山东舰”舰身长315米，舰宽约75米，满载排水量在67500吨，至少可以搭载36架歼-G15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°，大西洋的海水密度比印度洋的海水密度大。下列分析错误的是(　　)
A．一架歼G15舰载机从航母起飞后，航母上浮一些
B．当船从北大西洋驶向印度洋时，航母下沉一些
C．如果地球的引力减小一半，船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小
D．航空母舰的排水量约为67500t，说明它满载时排开水的体积约为
6．港珠澳大桥是由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成，建隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水之沉入海底，设一节密封长方体沉管的体积为，总质量（海水密度取，取10N/kg），下列说法中确的是（　　）
A．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力为
B．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小
C．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压力不变
D．向沉管内灌水后，密封沉管将悬浮在海水中
7．如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。A、B是体积相等的两个小球，A球沉没在容器底，B球漂浮在液面上，甲液面低于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则(　　)
①两种液体的密度
②两种液体的质量
③两个小球所受的重力
④两个小球所受的浮力
A．②正确 B．②④正确 C．①③正确 D．④正确
8．水平桌面上有一底面积为的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为的水。现将一个质量分布均匀、体积为的物块不吸水放人容器中，物块漂浮在水面上，如图甲所示，物块浸入水中的体积为当用力向下压物块时，物块刚好与水面相平且水未溢出，如图乙所示。取，水的密度则正确的是（　　）
A．当物块放人容器中时，物块受到的浮力大小为
B．压力的大小为
C．当物块与水面相平时，水对容器底部的压强增加了
D．物块的密度为
二、填空题
9．我国目前最先进的055型导弹驱逐舰满载排水量约13000吨。当它满载静止漂浮时，受到的浮力是　 　N。当它从东海驶入长江时，受到的浮力将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
10．小明在木棒的一端缠绕些铜丝做成一简易密度计，把它分别放入水中和另一液体中，如图，则该液体的密度　 　 水的密度，密度计在水中受到的浮力　 　 在该液体中受到的浮力。均选填“大于”“小于”或“等于”
11．如图所示，京京用手将重 1.5N，体积为 1.6×10-4m3的苹果逐渐压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），松手后苹果将　 　（填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
12．如图所示，将体积为重为5N的实心物体A用细绳拴着浸没在水中，若将细绳剪断，待物体静止后，物体A受到的浮力　 　 N，容器对水平地面的压强　 　变大/变小/不变。
13． 底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示，已知物体B的密度为6×103kg/m3，质量为0.6kg，（取g＝10N/kg），则木块A的密度为　 　kg/m3；若将B放入水中，如图（b）所示，则水对容器底部的压强变化了　 　Pa。
三、计算题
14． 如图甲，底面积为的圆柱形容器中水深为，将一边长为的正方体物块轻轻放入水中，物块漂浮在水面上，水面上升了，如图乙所示。取，求：
（1）物块未放入水中时，水对容器底部的压强。
（2）物块浮在水面上时所受水的浮力。
（3）物块的质量。
15． 据考古工作者发现，在距今年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如图所示。该独木舟外形可看成一个长方体，它长、宽、高，质量为，取，水的密度。独木舟在水中漂浮时，请完成下列问题：
（1）独木舟空载时受到的浮力？
（2）独木赴空载时舟底部受到水的压强是多少？
（3）若成年人的重力为，在安全的前提下，该独木舟最多载几位成年人？
16．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，所受重力为8N；B的体积为，水的密度，g取，求：
（1）A上表面所受水的压强；
（2）B所受重力大小；
（3）细线对B的拉力大小。
17． 如图甲所示，一柱形物体通过绳子与轻质弹簧悬挂于O点，物体浸没于装水的薄柱形容器中，上表面恰好与水面相平，阀门K处于关闭状态，弹簧所受拉力F与其伸长量 x的关系如图乙所示。已知容器置于水平地面上，其底面积为200cm2，容器中水深20cm，物体的底面积为100cm2，高为10cm，重为15N。容器及绳子重力忽略不计，ρ水=1.0×103kg/m3。求；
（1）物体所受的浮力大小；
（2）容器对水平地面的压强大小；
（3）打开阀门K放出烧杯内的水，当柱形物体有一半露出水面时，容器底部所受的液体压强的大小。
参考答案
1．C
2．D
3．A
4．C
5．C
6．D
7．B
8．A
9．1.3×108；不变
10．；等于
11．增大；上浮
12．1；变大
13．0.5×103；125
14．（1）解：物块未放入水中时，水对容器底部的压强：；
答：物块未放入水中时，水对容器底部的压强为。
（2）解：物块排开水的体积，
物块受到的浮力：；
答：物块浮在水面上时所受水的浮力为。
（3）解：物块漂浮，则物块的重力，
物块的质量。
答：物块的质量为。
15．（1）解：独木舟空载时受到的浮力；
答：独木舟空载时受到的浮力为
（2）解：根据浮力产生的原因可知独木赴空载时舟底部受到水的压力，
独木舟的底面积，
独木赴空载时舟底部受到水的压强
答：独木赴空载时舟底部受到水的压强是
（3）解：独木舟排开水的最大体积，
该独木舟所受的最大浮力；
独木舟和人的总重力，
人的总重力，
人的个数人
答：若成年人的重力为，在安全的前提下，该独木舟最多载位成年人。
16．（1）解： A上表面所受水的压强：；
（2）解：A、B受到的总浮力：；
因为A、B恰好悬浮，所以，
则B的重力：；
（3）解： B受到的浮力：，
细线对B的拉力：。
17．（1）解：物体的体积为
物体浸没在水中所受的浮力大小为
答：物体所受的浮力为10N；
（2）解：容器中水的体积为
水的重力为
物体间作用力是相互的，容器对桌面的压力为
容器对水平地面的压强为
答：容器对水平地面的压强为；
（3）解：当柱形物体有一半露出水面时，减小的浮力为
弹簧受到的拉力减小5N，如图所示，弹簧长度减小2.5cm，即物体上升2.5cm，当物体露出一半时，此时的液面深度为
容器底部所受的液体压强为
答：打开阀门K放出烧杯内的水，当柱形物体有一半露出水面时，容器底部所受的液体压强为。

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