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第十章　浮　力
第2课时　物体浮沉条件的应用
聚焦山东中考
物体浮沉条件的理解及应用
1.[2022·临沂中考]我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨，于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域.驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量（　A　）
A.等于3万吨 B.大于3万吨
C.小于3万吨 D.都有可能
A
2.[2020·临沂中考]2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”（如图）在海南三亚某军港交付海军，下列说法正确的是（　A　）
A.停在静止航母上的舰载机受力平衡
B.相对于航母，起飞的舰载机是静止的
C.舰载机起飞时，空气浮力大于重力
D.舰载机起飞后，航母所受浮力增大
A
3.[2023·济南中考]把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示.石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　A　）
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大
D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
A
4.[2019·青岛中考]用液体密度计直接测量盐水的密度，因为盐水的密度比水的大，所以选用最小刻度是1.0g/cm3的液体密度计.它的测量原理是密度计放入不同液体中，都处于漂浮状态，它所受的浮力 　等于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力；被测液体密度越大，其排开液体的体积越 　小　 ，所以它的刻度是从1.0g/cm3 　由上而下　 （选填“由下而上”或“由上而下”）顺次标记1.1、1.2、1.3……
5.[2020·潍坊中考]如图所示，物体上系一细线，细线右端固定，物体静止在水中时细线恰好水平，请作出物体受力的示意图.
　
等于　
小　
由上而下　
6.[2020·聊城中考]潜艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用.潜艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜艇的自重从而使其下沉或上浮.我国某型号潜艇的总体积为2×103m3.水舱未充海水时潜艇总重为1.26×107N，最大下潜深度可达400m.海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg.求：
（1）最大下潜深度处的海水压强.
答案：解：（1）最大下潜深度处的海水压强p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×400m＝4.12×106Pa.
（2）潜艇完全潜入海水中时受到的浮力.
答案：解：（2）潜艇完全潜入海水中时，排开海水的体积V排＝V艇＝2×103m3，潜艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103kg/m3×10N/kg×2×103m3＝2.06×107N.
（3）潜艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量.
答案：解：（3）潜艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即F浮＝G海水＋G艇，所以G海水＝F浮－G艇＝2.06×107N－1.26×107N＝8×106N，则水舱中充入海水的质量m海水＝＝＝8×105kg.
7.[2020·枣庄中考]如图甲是我国自主研制的水陆两栖飞机，它既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4.15×104kg.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10 970m.求：（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）两栖飞机空载时，在水面上排开海水的体积为多少？
答案：解：（1）两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态，受到的浮力等于空载时的重力，即F浮＝G空载＝m空载g＝4.15×104kg×10N/kg＝4.15×105N，由F浮＝ρ液gV排可得，排开海水的体积V排＝＝＝41.5m3.
（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10 000m深度时，受到的海水压强为多少？
答案：解：（2）当“海斗号”无人潜水器下潜到10 000m深度时，受到的海水压强p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10 000m＝1.0×108Pa.
答案：解：（3）“海斗号”无人潜水器的重力G＝mg＝1 000kg×10N/kg＝1×104N，由于潜水器浸没在海水中，所以排开海水的体积等于自身的体积，由ρ＝可得，V排'＝V＝＝＝0.2m3，则潜水器浸没时受到的浮力F浮'＝ρ海水gV排'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3＝2×103N.潜水器匀速下降，在海水的浮力、钢绳对潜水器的拉力、自身重力三个力的作用下处于平衡状态，所以此时钢绳对潜水器的拉力F拉＝G－F浮'＝1×104N－2×103N＝8×103N.
（3）“海斗号”无人潜水器的质量为1 000kg，平均密度为5.0×103kg/m3.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？
中考知识梳理
1.物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底

F浮 　＞　 G F浮 　＜　 G F浮 　＝　 G F浮 　＝　 G F浮＋FN 　＝　 G
ρ物 　＜　 ρ液 ρ物 　＞ ρ液 ρ物 　＝　 ρ液 V物 　＝　 V排 ρ物 　＜　 ρ液 V物 　＞　 V排 ρ物 　＞　 ρ液
＞　
＜　
＝　
＝　
＝　
＜　
＞　
＝　
＝　
＜　
＞　
＞　
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
处于动态过程（运动状态不断改变），受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，是一种平衡状态，受平衡力作用
1.物体的浮沉条件
2.浮力的应用
应用 原理和特点
轮船 物体的密度大于液体的密度，采用“空心”的办法增大可利用的浮力，从而可以承载更多的人和物
轮船的大小（吨位）通常用排水量表示，排水量是指轮船满载时排开水的质量
潜艇 通过水舱（压力舱）充水或排水的方式改变自身 　重力　 来实现上浮和下沉（浸没时浮力不变）
气球、 飞艇 靠充入密度 　小于　 空气密度的气体（热空气、氢气、氦气等）
来工作
密度计 在被测液体中处于 　漂浮　 状态，浸入液体的体积越小，该液体的密度越 　大　 ，密度计上的刻度上小下大，且不均匀
重力　
小于　
漂浮　
大　


　　　　


　 　

1.如图1，将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中，静止后如图所示，则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F水 　＜　 F盐；若鸡蛋的质量为50g，则鸡蛋在右杯盐水中所受到的浮力为 　0.5　 N（g取10N/kg）.
2.如图2，把橡皮泥捏成小船形，可以漂浮在水面上，这是采用 　空心　 的方法增大了排开水的体积，从而增大可利用的浮力.
3.如图3，潜艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮 　＝　 G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜艇将 　上浮　 .
4.如图4，热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要 　小　 而能够上升的.当对热气球加热时，球内的气体质量 　不变　 ，体积 　增大　 ，密度 　减小　 .
＜　
0.5　
空心　
＝　
上浮　
小　
不变　
增大　
减小　

5.如图5，密度计是测量液体密度的仪器，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲），图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断 　丙　 烧杯中液体的密度较大.密度计在乙、丙两种液体中受到的浮力 　相等　 .
丙　
相等　
中考难点突破
物体浮沉条件的理解
例　[同物同液][2023·潍坊八县市三模，多选]在“天宫课堂”中，航天员王亚平老师展示了“浮力消失”的实验.王老师用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示.在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示.下列说法中正确的是（　BC　）
BC
A.图甲中，在失重状态下，乒乓球的质量几乎为零
B.图甲中，水在失重状态下对接触面不产生压力，因此“浮力消失”
C.图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力大于乒乓球所受的重力
D.图乙中，从上浮直至漂浮过程中，乒乓球静止时容器底部受到水的压强最大

1.[同物异液][多选]水平面上有甲、乙两个相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明先用盐水浸泡草莓，然后放入清水中清洗.草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示.草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量变化忽略不计.下列判断正确的是（　AB　）
A.两容器中有草莓时，对水平面的压强相等
B.草莓a的密度小于草莓b的密度
C.草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
D.两容器中有草莓时，容器底受到液体压强相等
AB
2.[异物同液][2023·淄博桓台四校联考一模]如图所示，圆柱形容器中装有适量的水，现将密度为0.6×103kg/m3的木块A放入容器中，静止后又在木块A上放一个物块B（VA＝2VB），静止时木块A的上表面刚好与水面相平，若将物块B从木块A上拿下也投入该容器中，静止时物块B处于什么状态，此时容器中水面会怎样变化？（　B　）
A.悬浮　下降
B.漂浮　不变
C.沉底　不变
D.漂浮　上升
B
3.[异物异液]在底面积相同的甲、乙两个容器中，装入质量相等的液体放在水平桌面上，如图所示，小球A、B体积相等.分别将小球A放入甲容器中，将小球B放入乙容器中，小球均悬浮.下列说法正确的是（　D　）
A.两容器中不放小球时，甲、乙两容器底受到的压强相等
B.甲容器中的液体密度比乙容器中的液体密度小
C.小球B在乙容器中受到的浮力大
D.小球A在甲容器中受到的浮力大
D
4.[实际应用—飞艇][2023·淄博高青一模]2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以30m/min的平均速度顺利升至9 032m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录.正在升空的浮空艇（　B　）
A.平均速度为5m/s
B.所受大气压强逐渐减小
C.所受空气浮力逐渐增大
D.所受空气浮力小于重力
第4题图
B
5.[实际应用—潜艇][2023·淄博博山一模]某型号战略核潜艇是我国自主研发的目前国内较先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（　D　）
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇所受浮力的方向是竖直向下
C.浸没在水中的核潜艇下潜时，深度越深浮力越大
D.漂浮在水面上的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
第5题图
D
6.[实际应用—生物体][2023·青岛崂山一模，多选]如图所示，水母是一种低等的无脊椎动物，它的伞状体内有一种特别的腺，可以发出一氧化碳，使伞状体膨胀，自身体积变大，控制伞状体的体积大小，水母实现了在水中上浮和下潜的自由.忽略产生一氧化碳的质量，下列有关水母的判断正确的是（　ABC　）
A.水母的伞体缩小时，排开水的体积减小，受到浮力会减小
B.水中悬浮的水母，伞体膨胀时会上浮
C.逐渐下沉的水母，所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜艇的一致
ABC
7. [实际应用—密度计] [2022·河南中考]两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示.下列说法正确的是（　A　）
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
A
8.[实际应用—舰船][2023·东营垦利一模]中国第三艘航空母舰“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，满载排水量8万余吨.当航母在平静的水面上航行时，它所受的浮力 　＝　 （选填“＜”“＝”或“＞”）它的总重力.当航空母舰上舰载机起飞后，它排开水的体积 　减小　 （选填“增大”“减小”或“不变”）.
＝　
减小　

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