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10.5 《跨学科实践；潜艇》 筑基提能同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·张家口期末）下列设备和器材中，利用浮力的是 (　　)
A．潜水艇 B．气压计 C．抽水机 D．铅垂线
【答案】A
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】A、潜水艇在液体中，利用受到的浮力上升或下降，A符合题意；
BC、气压计、抽水机使用时，利用了大气压的作用，BC不符合题意；
D、使用铅垂线，利用了重力方向总是竖直向下的，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】潜艇利用浮力工作；气压计、抽水机的利用与大气压有关；铅垂线利用了重力。
2．（2023八下·青秀期中）一艘轮船从东海驶入长江（ρ海＞ρ江），关于轮船受到水的浮力和船身的运动情况判断正确的是（　　）
A．浮力不变，船身上浮 B．浮力不变，船身下沉
C．浮力变小，船身上浮 D．浮力变小，船身下沉
【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船在海上航行处于漂浮状态，所以浮力等于重力，重力不变，浮力不变，由于密度变小，根据F浮=ρ液体gV排，排水的体积变大，船下沉，B正确，ACD错误。
综上选B。【分析】1、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排，浮力不变时，排水体积和密度成反比；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
3．（2023八下·遂川期末） 如图所示，这是“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”顶部受到水的压强不变
C．“潜水艇”排开的水所受的重力不变
D．“潜水艇”是通过改变所受浮力的大小来实现下沉的
【答案】C
【知识点】液体压强的特点；浮力的利用
【解析】【解答】A.“潜水艇”完全浸没，下沉时，排开水的体积不变，所受的浮力不变，A不符合题意；
B.“潜水艇”下沉时，深度变大，顶部受到水的压强变大，B不符合题意；
C..“潜水艇”受到的浮力不变，根据F浮=G排，排开的水所受的重力不变，C符合题意；
D.“潜水艇”是通过改变自身重力实现下沉的，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】液体密度和排开液体的体积一定时，浮力大小不变；深度越深，液体压强越大。
4．（2024八下·大石桥期末）在“强军改革，科技兴军”的思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步，下列描述正确的是（　　）
A． 国产001A型航空母舰航行时所受的浮力大于重力
B． 国产094A型潜水艇水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面
C． 国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了减小坦克对地面的压力
D． 国产歼20战机机翼是利用空气流速越大的位置压强越小的原理获得升力
【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用；飞机的升力；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．航空母舰航行时处于漂浮状态，浮力与重力相等；故A错误；
B．潜水艇悬浮于水中，浮力与重力相等，水舱充水潜水艇的重力变大，所以潜水艇将下沉，故 B错误；
C．坦克的履带非常宽大，过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．飞机的机翼通常都做成上凸下平，流过机翼上方的空气流速大、压强小，流过机翼下方的空气流速小、压强大，利用空气流速越大的位置压强越小的原理获得升力，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、压强的计算公式：P=，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
5．（2023八下·渝北期中）中国人自古就有“上天入海”的梦想，随着国家科技的飞速发展，这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析，其中正确的是（　　）
A．甲图，飞艇中充入气体的密度小于空气的密度
B．乙图，型核潜艇在浮出水面过程中，受到的浮力变大
C．丙图，客机升空时，机翼上方空气的流速大，压强大
D．丁图，“山东号”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力不变
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系；浮力的利用
【解析】【解答】A.飞艇中充入气体的密度小于空气的密度，自身重力小于浮力，飞艇上升，A符合题意；
B.核潜艇在浮出水面时，排开水的体积变小，根据F浮=ρ液gV排，受到的浮力变小，B不符合题意；
C.客机升空时，机翼上方凸起，空气的流速大，压强小，C不符合题意；
D.航母上的舰载机起飞后，总重力减小，漂浮物体受到的浮力等于物体的重力，航母受到的浮力变小，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】物体的密度小于气体密度，在空气中上浮；根据F浮=ρ液gV排分析，排开液体体积变小，浮力减小；流体在流速大的地方压强小；漂浮的物体重力减小，受到的浮力减小。
6．（2023八下·泗洪期末）物理实践活动中，小明自制了一个体积为50cm3的潜艇模型，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．潜艇模型悬浮在水中时受到的浮力为5N
B．潜艇模型是通过改变所受的浮力实现浮沉的
C．将注射器向左推，图中悬浮的潜艇模型上浮
D．潜艇模型在水面下下潜的过程中受到的浮力增大
【答案】C
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．潜艇模型悬浮在水中时，
受到浮力，故A错误；
B．潜水艇浸没在水中时，受浮力不变，通过改变自身的重力实现浮沉，故B错误；
C．将注射器向左推，试管中水被排出，自身重力减小，将上浮，故C正确；
D．下潜过程中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。
故选C。
【分析】(1)潜艇模型悬浮在水中时，根据得出受到的浮力；
(2)潜艇模型是通过改变自身的重力实现浮沉的；
(3)将注射器向左推，试管中的气压增大，水被排出，试管自身的重力减小，图中悬浮的潜艇模型将上浮；
(4)潜艇模型在水面下下潜的过程中，排开水的体积不变，根据即可判断浮力的大小变化。
二、多选题
7．（2023八下·章丘期末）学习完浮力知识后，细心的小丽同学进行了知识梳理，如图所示，关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．图甲所示，孔明灯内的气体密度小到一定程度后，孔明灯便可升空
B．图乙所示，轮船从长江驶入海洋的过程中，浮力不变
C．图丙所示，良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
D．图丁所示，潜水艇浸没后下沉过程中，浮力不变
【答案】A,B,D
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.孔明灯内的气体受热膨胀，密度变小，小于空气密度时，孔明灯受到的浮力大于自身重力，便可升空，A符合题意；
B.轮船从长江驶入海洋时，依然漂浮，浮力等于自身重力，重力不变，浮力不变，B符合题意；
C.良种沉底，受到了支持力，浮力小于重力，次种漂浮，此时浮力等于重力，C不符合题意；
D.潜水艇浸没后下沉时，深度变大，液体密度和排开液体的体积不变，浮力不变，D符合题意。
故答案为：ABD.
【分析】物体密度小于液体密度时，物体上浮；漂浮物体受到的浮力等于物体的重力；液体密度和排开液体的体积一定，浮力不变。
8．（贵州省名校联考2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试卷）“奋斗者”号载人潜水器（如图）成功潜人海底10909m，刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t（包含下方安装的压载铁质量2t），观测窗面积0.03m2。潜水器潜人海底，待科研任务结束后，抛掉压载铁，潜水器匀速上浮至海面（忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。关于“奋斗者”号潜水器，下列说法正确的有
A．下潜时所受海水的压强逐渐变大
B．下潜过程中所受海水的浮力不变
C．抛掉压载铁后，上浮时所受海水的浮力为3.6X105N
D．下潜至10000m深度时，观测窗所受海水压力为3×106N
【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点；液体压强的计算；浮力的利用
【解析】【解答】 解：A．下潜时深度变大，由公式p=ρgh可知所受海水压强变大，所受海水的压强逐渐变大，故A正确；
B．下潜时，未完全浸没时，浮力越来越大，完全浸没后，所受浮力保持不变，故B错误；
C．抛掉压载铁后，下沉时所受海水的浮力：F浮D.10000m深度时所受海水压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa；
由得海水对该观测窗的压力：F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N，故D正确。
故选：AD。
【分析】 （1）海水密度不变，由公式p=ρgh可知潜水器在海面下不断下潜时受到海水的压强的变化；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和排开海水的体积变化判断出潜水器受到海水浮力的变化；
（3）完全浸没时，所受浮力保持不变；
（4）知道压强和受力面积，根据求出压力。
9．（ 浮力的利用）潜艇的上浮和下沉与鱼在水中的上浮和下沉（　　）
A．都是靠改变自身重力来实现的
B．都是靠改变自身体积来实现的
C．分别是靠改变自身重力和自身体积来实现的
D．以上说法都不对
【答案】C
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解：（1）鱼鳔中的气体体积增大时，鱼儿排开水的体积增大，则由可得鱼儿的浮力增大，而鱼儿的重力不变，故浮力大于重力，鱼儿将上浮．（2）在水中，潜艇受到水的浮力和重力的作用，由可得，水的密度不变，潜艇的体积不变，则排开水的体积不变，当打开压力舱的阀门时，让海水进入压力舱内，使潜艇自重增大，当时，潜艇下沉．
故选C．
【分析】物体的上浮和下沉取决于物体所受浮力和重力之间的关系：（1）潜艇的上浮和下沉是靠改变自身重力来实现的；（2）鱼的上浮和下沉是考查改变自身的体积，改变浮力的大小来实现的．
三、填空题
10．（2023八下·新都期末）晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”，如图所示，他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮，下沉时，“浮沉子”所受重力　 　浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；与“浮沉子”浮沉的原理相同的是　 　（选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”）。
【答案】大于；潜艇
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时，受力不平衡，受到的重力大于浮力；浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少，即水的重力实现沉浮，和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力，物体下沉；潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
11．（2024八下·平舆期末）爱好军事的小亮了解到，2014年我国的372潜艇因海水密度变化发生了“掉深”，指挥员在3min内下达了十多道口令，艇员完成了500多个动作，终于转危为安，创造了潜艇史上的奇迹；为了探究潜艇“掉深”的原因，他找来了弹簧测力计、金属块A、圆柱形玻璃杯、水、盐水进行了如图所示的探究；
（1）通过比较甲、丙、丁三次实验数据可知，浮力大小与物体浸没深度　 　；
（2）通过分析甲、丙、戊三次实验数据可知，潜艇发生“掉深”的原因是当潜艇突然潜行驶入海水密度较　 　的海域后，受到的　 　力突然减小，小于潜艇的重力，使潜艇急剧下降，下降过程中受到海水的　 　力增大，从而发生危险；
（3）如果你是潜艇的指挥员，当潜艇发生“掉深”时你会发出命令：　 　（选填“向潜艇水仓中加水”、“将水仓中的水排出”）理由是：　 　。
【答案】无关；小；浮；压；将水仓中的水排出；排出水后可以减小潜艇重力
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；探究浮力大小的实验
四、实验填空题
12．（2024八下·惠州期末）潜水艇在国家的国防中占有重要位置，潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，某潜水艇最大下潜深度可达350m，潜水艇的总质量为9×105kg，艇内两侧有水舱，其截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮（g取10N/kg，取1×103kg/m3）。求：
（1）潜水艇是通过 　 　实现下沉的；
（2）水舱未充海水时，漂浮在海面的潜水艇受到的浮力是 　 　N，排开海水的体积是 　 　m3。
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）当潜水艇下潜至最大下潜深度时，受到海水的压强为 　 　Pa，舱门与海水的接触面积为1.5m2，此舱门受到海水的压力为 　 　N。（用科学读数法表示）
【答案】（1）水舱中充水
（2）9×106；900
（3）不变
（4）3.5×106；5.25×106
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 解：（1）潜水艇是通过向水舱中充水，使潜水艇自重增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉。
（2）潜水艇漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，即F浮=G=mg=9×105kg×10N/kg=9×106 N，
由F浮=ρ海水gV排可得，排开海水的体积。
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，潜水艇排开水的体积V排不变，由F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到海水的浮力不变。
（4）当潜水艇下潜至最大下潜深度h=350m时，受到海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa，
舱门受到海水的压力F=pS=3.5×106Pa×1.5m2=5.25×106N。
故答案为：（1）水舱中充水；（2）9×106；900；（3）不变；（4）3.5×106；5.25×106。
【分析】 （1）当F浮＜G时，潜水艇下沉；
（2）潜水艇水舱未充海水时，潜水艇漂浮在水中，根据漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出潜水艇排开海水的体积；
（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来判断浮力的变化；
（4）根据压强公式p=ρgh进行判断，根据液体压强公式求出潜水艇在最深处的压强，又知道受力面积，根据压强公式求出此时舱门受到海水的压力。
（1）潜水艇是通过向水舱中充水，使潜水艇自重增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉。
（2）[1]潜水艇漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，即
[2]由排可得，排开海水的体积
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，潜水艇排开水的体积V排不变，由可知，潜水艇受到海水的浮力不变。
（4）[1]当潜水艇下潜至最大下潜深度h=350m时，受到海水的压强
[2]舱门受到海水的压力
五、计算题
13．（2023八下·鱼台期末）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为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；
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；
(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
【答案】解：（1）最大下潜深度处的海水压强
（2）潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
（3）潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即，
则水舱中充入海水的质量
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】1)据题可知，最大下潜深度可达400m ，根据P=ρgh可计算最大下潜深度处的海水压强2）据题可知潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积，根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算物体的浮力
3）潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力
，水舱中充入海水的质量
14．（2024八下·花溪月考）潜艇在复杂的海洋环境中面临着各种各样的风险，“海水断崖”就是其中一种。海水断崖是指海中某些区域出现海水密度跃层现象（海水密度发生突然变化）。如图所示，当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，很容易急剧下掉至安全潜深以下，会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。二战以来在各国潜艇遭遇的数次海水断崖事件中，唯有我国372号潜艇成功自救过。请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）一艘质量为3×106kg的潜艇所受重力是多少N
（2）若某潜艇的安全潜深为300m，它受到海水的压强不能超过多少Pa？（ρ海水取1.0×103kg/m3）
（3）请利用浮力的知识分析说明潜行中的潜艇遭遇海水断崖时为什么会向下掉？
【答案】（1）计算质量为3×106kg的潜艇所受重力：G=mg=3×106kg×10N/kg=3×107N
（2）计算水下300米时受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
（3）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液V排g，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，重力大于浮力，会急剧向下掉。
【知识点】重力及其大小的计算；液体压强计算公式的应用；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg，计算物体的重力；
（2）根据p=ρgh，计算液体压强的大小；
（3）根据F浮=ρ液gV排，当排开液体的体积一定，液体密度减小时，浮力变小。
（1）质量为3×106kg的潜艇所受重力
G=mg=3×106kg×10N/kg=3×107N
（2）水下300米时受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
（3）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液V排g知，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，其重力大于浮力，会急剧向下掉。
1 / 110.5 《跨学科实践；潜艇》 筑基提能同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级下册（教科版2024）
一、单选题
1．（2024八下·张家口期末）下列设备和器材中，利用浮力的是 (　　)
A．潜水艇 B．气压计 C．抽水机 D．铅垂线
2．（2023八下·青秀期中）一艘轮船从东海驶入长江（ρ海＞ρ江），关于轮船受到水的浮力和船身的运动情况判断正确的是（　　）
A．浮力不变，船身上浮 B．浮力不变，船身下沉
C．浮力变小，船身上浮 D．浮力变小，船身下沉
3．（2023八下·遂川期末） 如图所示，这是“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”顶部受到水的压强不变
C．“潜水艇”排开的水所受的重力不变
D．“潜水艇”是通过改变所受浮力的大小来实现下沉的
4．（2024八下·大石桥期末）在“强军改革，科技兴军”的思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步，下列描述正确的是（　　）
A． 国产001A型航空母舰航行时所受的浮力大于重力
B． 国产094A型潜水艇水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面
C． 国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了减小坦克对地面的压力
D． 国产歼20战机机翼是利用空气流速越大的位置压强越小的原理获得升力
5．（2023八下·渝北期中）中国人自古就有“上天入海”的梦想，随着国家科技的飞速发展，这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析，其中正确的是（　　）
A．甲图，飞艇中充入气体的密度小于空气的密度
B．乙图，型核潜艇在浮出水面过程中，受到的浮力变大
C．丙图，客机升空时，机翼上方空气的流速大，压强大
D．丁图，“山东号”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力不变
6．（2023八下·泗洪期末）物理实践活动中，小明自制了一个体积为50cm3的潜艇模型，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．潜艇模型悬浮在水中时受到的浮力为5N
B．潜艇模型是通过改变所受的浮力实现浮沉的
C．将注射器向左推，图中悬浮的潜艇模型上浮
D．潜艇模型在水面下下潜的过程中受到的浮力增大
二、多选题
7．（2023八下·章丘期末）学习完浮力知识后，细心的小丽同学进行了知识梳理，如图所示，关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．图甲所示，孔明灯内的气体密度小到一定程度后，孔明灯便可升空
B．图乙所示，轮船从长江驶入海洋的过程中，浮力不变
C．图丙所示，良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
D．图丁所示，潜水艇浸没后下沉过程中，浮力不变
8．（贵州省名校联考2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试卷）“奋斗者”号载人潜水器（如图）成功潜人海底10909m，刷新了中国载人潜水的新纪录。潜水器总质量36t（包含下方安装的压载铁质量2t），观测窗面积0.03m2。潜水器潜人海底，待科研任务结束后，抛掉压载铁，潜水器匀速上浮至海面（忽略部件受到海水压力后的体积变化和下潜、上浮过程中海水对它的阻力，ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。关于“奋斗者”号潜水器，下列说法正确的有
A．下潜时所受海水的压强逐渐变大
B．下潜过程中所受海水的浮力不变
C．抛掉压载铁后，上浮时所受海水的浮力为3.6X105N
D．下潜至10000m深度时，观测窗所受海水压力为3×106N
9．（ 浮力的利用）潜艇的上浮和下沉与鱼在水中的上浮和下沉（　　）
A．都是靠改变自身重力来实现的
B．都是靠改变自身体积来实现的
C．分别是靠改变自身重力和自身体积来实现的
D．以上说法都不对
三、填空题
10．（2023八下·新都期末）晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”，如图所示，他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮，下沉时，“浮沉子”所受重力　 　浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；与“浮沉子”浮沉的原理相同的是　 　（选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”）。
11．（2024八下·平舆期末）爱好军事的小亮了解到，2014年我国的372潜艇因海水密度变化发生了“掉深”，指挥员在3min内下达了十多道口令，艇员完成了500多个动作，终于转危为安，创造了潜艇史上的奇迹；为了探究潜艇“掉深”的原因，他找来了弹簧测力计、金属块A、圆柱形玻璃杯、水、盐水进行了如图所示的探究；
（1）通过比较甲、丙、丁三次实验数据可知，浮力大小与物体浸没深度　 　；
（2）通过分析甲、丙、戊三次实验数据可知，潜艇发生“掉深”的原因是当潜艇突然潜行驶入海水密度较　 　的海域后，受到的　 　力突然减小，小于潜艇的重力，使潜艇急剧下降，下降过程中受到海水的　 　力增大，从而发生危险；
（3）如果你是潜艇的指挥员，当潜艇发生“掉深”时你会发出命令：　 　（选填“向潜艇水仓中加水”、“将水仓中的水排出”）理由是：　 　。
四、实验填空题
12．（2024八下·惠州期末）潜水艇在国家的国防中占有重要位置，潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，某潜水艇最大下潜深度可达350m，潜水艇的总质量为9×105kg，艇内两侧有水舱，其截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮（g取10N/kg，取1×103kg/m3）。求：
（1）潜水艇是通过 　 　实现下沉的；
（2）水舱未充海水时，漂浮在海面的潜水艇受到的浮力是 　 　N，排开海水的体积是 　 　m3。
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）当潜水艇下潜至最大下潜深度时，受到海水的压强为 　 　Pa，舱门与海水的接触面积为1.5m2，此舱门受到海水的压力为 　 　N。（用科学读数法表示）
五、计算题
13．（2023八下·鱼台期末）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为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；
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；
(3)潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
14．（2024八下·花溪月考）潜艇在复杂的海洋环境中面临着各种各样的风险，“海水断崖”就是其中一种。海水断崖是指海中某些区域出现海水密度跃层现象（海水密度发生突然变化）。如图所示，当潜艇由高密度水层潜行至低密度水层时，很容易急剧下掉至安全潜深以下，会被海水的巨大压力破坏从而导致失事。二战以来在各国潜艇遭遇的数次海水断崖事件中，唯有我国372号潜艇成功自救过。请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）一艘质量为3×106kg的潜艇所受重力是多少N
（2）若某潜艇的安全潜深为300m，它受到海水的压强不能超过多少Pa？（ρ海水取1.0×103kg/m3）
（3）请利用浮力的知识分析说明潜行中的潜艇遭遇海水断崖时为什么会向下掉？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】A、潜水艇在液体中，利用受到的浮力上升或下降，A符合题意；
BC、气压计、抽水机使用时，利用了大气压的作用，BC不符合题意；
D、使用铅垂线，利用了重力方向总是竖直向下的，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】潜艇利用浮力工作；气压计、抽水机的利用与大气压有关；铅垂线利用了重力。
2．【答案】B
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船在海上航行处于漂浮状态，所以浮力等于重力，重力不变，浮力不变，由于密度变小，根据F浮=ρ液体gV排，排水的体积变大，船下沉，B正确，ACD错误。
综上选B。【分析】1、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排，浮力不变时，排水体积和密度成反比；
2、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
3．【答案】C
【知识点】液体压强的特点；浮力的利用
【解析】【解答】A.“潜水艇”完全浸没，下沉时，排开水的体积不变，所受的浮力不变，A不符合题意；
B.“潜水艇”下沉时，深度变大，顶部受到水的压强变大，B不符合题意；
C..“潜水艇”受到的浮力不变，根据F浮=G排，排开的水所受的重力不变，C符合题意；
D.“潜水艇”是通过改变自身重力实现下沉的，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】液体密度和排开液体的体积一定时，浮力大小不变；深度越深，液体压强越大。
4．【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用；飞机的升力；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A．航空母舰航行时处于漂浮状态，浮力与重力相等；故A错误；
B．潜水艇悬浮于水中，浮力与重力相等，水舱充水潜水艇的重力变大，所以潜水艇将下沉，故 B错误；
C．坦克的履带非常宽大，过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．飞机的机翼通常都做成上凸下平，流过机翼上方的空气流速大、压强小，流过机翼下方的空气流速小、压强大，利用空气流速越大的位置压强越小的原理获得升力，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、压强的计算公式：P=，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
5．【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系；浮力的利用
【解析】【解答】A.飞艇中充入气体的密度小于空气的密度，自身重力小于浮力，飞艇上升，A符合题意；
B.核潜艇在浮出水面时，排开水的体积变小，根据F浮=ρ液gV排，受到的浮力变小，B不符合题意；
C.客机升空时，机翼上方凸起，空气的流速大，压强小，C不符合题意；
D.航母上的舰载机起飞后，总重力减小，漂浮物体受到的浮力等于物体的重力，航母受到的浮力变小，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】物体的密度小于气体密度，在空气中上浮；根据F浮=ρ液gV排分析，排开液体体积变小，浮力减小；流体在流速大的地方压强小；漂浮的物体重力减小，受到的浮力减小。
6．【答案】C
【知识点】阿基米德原理；浮力的利用
【解析】【解答】A．潜艇模型悬浮在水中时，
受到浮力，故A错误；
B．潜水艇浸没在水中时，受浮力不变，通过改变自身的重力实现浮沉，故B错误；
C．将注射器向左推，试管中水被排出，自身重力减小，将上浮，故C正确；
D．下潜过程中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，故D错误。
故选C。
【分析】(1)潜艇模型悬浮在水中时，根据得出受到的浮力；
(2)潜艇模型是通过改变自身的重力实现浮沉的；
(3)将注射器向左推，试管中的气压增大，水被排出，试管自身的重力减小，图中悬浮的潜艇模型将上浮；
(4)潜艇模型在水面下下潜的过程中，排开水的体积不变，根据即可判断浮力的大小变化。
7．【答案】A,B,D
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.孔明灯内的气体受热膨胀，密度变小，小于空气密度时，孔明灯受到的浮力大于自身重力，便可升空，A符合题意；
B.轮船从长江驶入海洋时，依然漂浮，浮力等于自身重力，重力不变，浮力不变，B符合题意；
C.良种沉底，受到了支持力，浮力小于重力，次种漂浮，此时浮力等于重力，C不符合题意；
D.潜水艇浸没后下沉时，深度变大，液体密度和排开液体的体积不变，浮力不变，D符合题意。
故答案为：ABD.
【分析】物体密度小于液体密度时，物体上浮；漂浮物体受到的浮力等于物体的重力；液体密度和排开液体的体积一定，浮力不变。
8．【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点；液体压强的计算；浮力的利用
【解析】【解答】 解：A．下潜时深度变大，由公式p=ρgh可知所受海水压强变大，所受海水的压强逐渐变大，故A正确；
B．下潜时，未完全浸没时，浮力越来越大，完全浸没后，所受浮力保持不变，故B错误；
C．抛掉压载铁后，下沉时所受海水的浮力：F浮D.10000m深度时所受海水压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa；
由得海水对该观测窗的压力：F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N，故D正确。
故选：AD。
【分析】 （1）海水密度不变，由公式p=ρgh可知潜水器在海面下不断下潜时受到海水的压强的变化；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和排开海水的体积变化判断出潜水器受到海水浮力的变化；
（3）完全浸没时，所受浮力保持不变；
（4）知道压强和受力面积，根据求出压力。
9．【答案】C
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】解：（1）鱼鳔中的气体体积增大时，鱼儿排开水的体积增大，则由可得鱼儿的浮力增大，而鱼儿的重力不变，故浮力大于重力，鱼儿将上浮．（2）在水中，潜艇受到水的浮力和重力的作用，由可得，水的密度不变，潜艇的体积不变，则排开水的体积不变，当打开压力舱的阀门时，让海水进入压力舱内，使潜艇自重增大，当时，潜艇下沉．
故选C．
【分析】物体的上浮和下沉取决于物体所受浮力和重力之间的关系：（1）潜艇的上浮和下沉是靠改变自身重力来实现的；（2）鱼的上浮和下沉是考查改变自身的体积，改变浮力的大小来实现的．
10．【答案】大于；潜艇
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时，受力不平衡，受到的重力大于浮力；浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少，即水的重力实现沉浮，和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力，物体下沉；潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
11．【答案】无关；小；浮；压；将水仓中的水排出；排出水后可以减小潜艇重力
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；探究浮力大小的实验
12．【答案】（1）水舱中充水
（2）9×106；900
（3）不变
（4）3.5×106；5.25×106
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 解：（1）潜水艇是通过向水舱中充水，使潜水艇自重增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉。
（2）潜水艇漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，即F浮=G=mg=9×105kg×10N/kg=9×106 N，
由F浮=ρ海水gV排可得，排开海水的体积。
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，潜水艇排开水的体积V排不变，由F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到海水的浮力不变。
（4）当潜水艇下潜至最大下潜深度h=350m时，受到海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×350m=3.5×106Pa，
舱门受到海水的压力F=pS=3.5×106Pa×1.5m2=5.25×106N。
故答案为：（1）水舱中充水；（2）9×106；900；（3）不变；（4）3.5×106；5.25×106。
【分析】 （1）当F浮＜G时，潜水艇下沉；
（2）潜水艇水舱未充海水时，潜水艇漂浮在水中，根据漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出潜水艇排开海水的体积；
（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排来判断浮力的变化；
（4）根据压强公式p=ρgh进行判断，根据液体压强公式求出潜水艇在最深处的压强，又知道受力面积，根据压强公式求出此时舱门受到海水的压力。
（1）潜水艇是通过向水舱中充水，使潜水艇自重增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉。
（2）[1]潜水艇漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，即
[2]由排可得，排开海水的体积
（3）潜水艇在水面下匀速下潜的过程中，潜水艇排开水的体积V排不变，由可知，潜水艇受到海水的浮力不变。
（4）[1]当潜水艇下潜至最大下潜深度h=350m时，受到海水的压强
[2]舱门受到海水的压力
13．【答案】解：（1）最大下潜深度处的海水压强
（2）潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
（3）潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即，
则水舱中充入海水的质量
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】1)据题可知，最大下潜深度可达400m ，根据P=ρgh可计算最大下潜深度处的海水压强2）据题可知潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积，根据浮力公式F浮=ρ液gV排计算物体的浮力
3）潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力
，水舱中充入海水的质量
14．【答案】（1）计算质量为3×106kg的潜艇所受重力：G=mg=3×106kg×10N/kg=3×107N
（2）计算水下300米时受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
（3）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液V排g，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，重力大于浮力，会急剧向下掉。
【知识点】重力及其大小的计算；液体压强计算公式的应用；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg，计算物体的重力；
（2）根据p=ρgh，计算液体压强的大小；
（3）根据F浮=ρ液gV排，当排开液体的体积一定，液体密度减小时，浮力变小。
（1）质量为3×106kg的潜艇所受重力
G=mg=3×106kg×10N/kg=3×107N
（2）水下300米时受到的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
（3）当潜艇在高密度水层潜行时受到的浮力等于其自身的重力，当潜艇遇到海水密度跃层，潜艇所处的海水密度突然变小；根据F浮=ρ液V排g知，在潜艇的体积一定时，海水密度突然变小，所受的浮力突然变小，其重力大于浮力，会急剧向下掉。
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