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第八课时浮力
一．选择题（共10小题）
1．鱼通过调节鱼鳔中的气体体积来控制浮沉。如图，鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比（　　）
A．受到的浮力减少
B．受到的浮力不变
C．水面高度下降
D．水面高度上升
2．某中学为庆祝科技节开幕，将宣传标语挂在气球下，并用绳子固定于地面，如图为风吹来时的情景，能正确表示气球此时所受浮力方向的是（　　）
A． B． C． D．
3．将重为4N、体积为6×10﹣4m3的物体投入一个装有适量水的烧杯中，溢出200g水。当物体静止时，下列说法正确的是（　　）
A．物体漂浮，F甲＝4N B．物体悬浮，F甲＝2N
C．物体沉在水底，F甲＝2N D．物体沉在水底，F甲＝4N
4．“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。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．茄子受到的浮力大于它受到的重力
B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C．西红柿排开水的重力等于自身的重力
D．西红柿的密度大于茄子的密度
5．潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（　　）
A．受到浮力大小变小
B．受到浮力大小变大
C．排开液体重力不变
D．排开液体重力变大
6．如图甲所示的“长城189号”退役潜艇是宁波潜艇展示园的镇园之宝。潜艇设计精妙，能够自如地在长江和东海间潜行（已知海水的密度大于江水的密度），其原理示意图如图乙所示。针对潜艇的沉浮原理与航行特性，下列描述正确的是（　　）
A．当潜艇从长江潜行到东海时，应向水舱内充水
B．潜行时，潜艇通过改变所受浮力大小来实现上浮和下潜
C．当潜艇在海水中下潜时，潜艇底部所受海水压强保持不变
D．当潜艇在海水中下潜时，应向水舱外排水
7．如图所示，小科用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，用适当大小的力挤压大瓶，可使小瓶下沉。下列说法正确的是（　　）
A．用力挤压塑料瓶时，小瓶下沉时所受浮力减小
B．小瓶的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的
C．小瓶在水中悬浮时，浮力与质量是一对平衡力
D．用力挤压塑料瓶时，塑料瓶底所受的液体压强不变
8．将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中，土豆下沉后静止在容器底部，如图1。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”，再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来，最终漂浮在水面上，如图2（忽略吸管重力，取g＝10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．图1中静止的土豆所受浮力等于2.75N
B．土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C．图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时大
D．“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
9．巴黎奥运会上中国跳水队包揽了比赛的全部金牌。如图为跳水运动员从入水到露出水面的过程，以下描述正确的是（　　）
A．①→③运动员所受浮力一直增加
B．②→④运动员所受浮力先增大后减小
C．④→⑤运动员所受浮力一直减小
D．③、⑤两个位置，运动员所受重力等于浮力
10．小科自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．不放物体时，小筒底部受到的压力是1.6N
B．该秤能称出物体的最大质量是400g
C．小筒上的表示质量的刻度线是均匀的，且刻度的特点是上小下大
D．若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大筒中液体的密度
二．填空题（共8小题）
11．如图所示，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡内空气的密度 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；气泡受到水的浮力将 　 　 ，研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小。我国一艘军舰从大连港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则舰艇在亚丁湾将 　 　 （填“上浮”、“下沉”或“不变”）。
12．一艘轮船空载时的排水量是3000t，装满货物时的排水量为8000t，那么这艘轮最多可以装载 　 　 t的货物。如果它从长江驶进大海，它所受到的浮力 　 　 （填“变大”、“不变”或“变小”），船排开液体的体积 　 　 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
13．边长为0.2m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重8N的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。（g取10N/kg，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）。那么，图甲中木块受的浮力为　 　 N；图乙中液体的密度为　 　 kg/m3。
14．执行巡逻任务的某潜艇（如图所示）正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇会急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。
（1）潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然　 　 （选填“变大”或“变小”）造成的，此时应立即　 　 （选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。
（2）险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为1.6×104米3，此时潜艇受到的浮力为　 　 N。（已知ρ海水＝1.03×103kg/m3，g＝10N/kg）
15．图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上标有水位线（水位不能超过基座），请回答下列问题：
（1）小滨发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，下列改进措施中可行的是 　 　 。
A．只换用密度更小的材料制造基座
B．只增大房子体积
C．只增大基座的体积
（2）该模型底部基座截面积为500cm2，空载时水位如图丙所示，最大水位为10cm、则该模型最多能放入物体的质量为 　 　 。
16．（1）为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图）。当航天员在水中处于悬浮状态时，航天员自身及所携带的装备受到的浮力 　 　 重力（选“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）如果航天员自身及所携带装备的总体积为0.1米3，则其在水中悬浮时受到的浮力为 　 　 牛。
（3）训练结束后，水中的航天员应 　 　 （选填“增加”或“减少”）配重，从而顺利返回水面。
17．在一次项目化活动中，小J同学自制了一个“吸管密度计”。
（1）他的大致制作过程如下：用热熔胶将切平大吸管的一端封口，在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重，其目的是使吸管能在液体中 　 　 。如图所示，将吸管密度计置于水中，在其上面标出液面相平的位置为A，将此密度计置于酒精（0.8×103kg/m3）中时标出液面相平的位置为B，所标记的B点在A点的 　 　 （选填“上方”或“下方”）。
（2）小J发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，他想了如下改进方案，其中可行的是 　 　 。
A．换更大的容器盛放待测液体
B．换更细的塑料管制作密度计
C．换更长的塑料管制作密度计
D．适当增大塑料管下端铜丝的质量
18．在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ____ 材料偶宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
（1）评价量表中“____”应该填写的内容是 　 　 ；
（2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是 　 　 ；
（3）小明发现自己的作品在“装置稳定性”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是 　 　 。
三．计算题（共2小题）
19．2024年10月11日至13日，国际皮划艇联合会“杭州超级杯”在富阳水上运动中心举行。如图所示为男子单人静水皮艇项目中运动员比赛情况，已知空载时皮艇（含船桨）的质量为12kg，该运动员的质量为68kg。取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，计算图示状态时：
（1）整个皮艇所受到的浮力大小。
（2）皮艇排开的水的体积。
20．浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。如图所示，某浮标由坚硬壳体及下方可伸缩油囊构成（油囊质量忽略不计）。当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标壳体质量为35kg，油的总质量为20kg，当向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中。油的密度为0.8×103kg/m3，海水密度取1.0×103kg/m3。求：
（1）油囊中注入12kg油时，浮标所受浮力；
（2）浮标壳体体积；
（3）若某次测试时将一体积为1×10﹣3m3、质量为3kg的测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮时露出水面的体积为2×10﹣3m3，则需要向油囊中注入多少千克的油？
第八课时浮力
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A D A A B B C A
一．选择题（共10小题）
1．【分析】（1）当物体漂浮或悬浮时，其浮力等于自身的重力；
（2）运用控制变量法，先找到相同的量，再利用公式F浮＝ρ水gV排进行分析。
【解答】解：AB、当物体漂浮或悬浮时，鱼受到的浮力等于自身的重力，所以鱼在水缸中，当它浮在水面时，与悬浮在水中相比，浮力不变，故A错误，B正确；
CD、阿基米德原理F浮＝ρ水gV排分析，浮力不变，液体密度不变，所以两次排开的液体不变，水面高度也不变，故CD错误。
故选：B。
2．【分析】浮力产生的原因是液体（或气体）对物体上下表面的压力差；浮力的方向是竖直向上的。
【解答】解：气球受到的浮力方向是竖直向上的，故D正确。
故选：D。
3．【分析】知道物体的重，利用重力公式求物体的质量，又知道物体的体积，利用密度公式求物体的密度；
求出了物体的密度，和水的密度比较，根据物体的浮沉条件确定物体在水中的状态和受到的浮力。
【解答】解：由G＝mg＝ρVg得：
物体的密度：ρ0.7×103kg/m3，
则ρ＜ρ水，所以物体在水中将漂浮；
物体在水中受到的浮力：
F甲＝G＝4N。
故选：A。
4．【分析】（1）根据物体的漂浮条件判断茄子受到的浮力与它受到的重力大小关系；
（2）根据阿基米德原理分析判断浮力大小关系；
（3）根据物体的下沉条件和阿基米德原理分析判断西红柿排开水的重力与它受到的重力大小关系；
（4）根据物体的浮沉条件判断茄子和西红柿密度的大小。
【解答】解：A、由图可知，茄子漂浮在水面，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误；
B、放入茄子和西红柿后，排开水的体积无法比较，根据F浮＝ρ液V排g可知，茄子受到的浮力与西红柿受到的浮力无法比较，故B错误；
C、由阿基米德原理可知，西红柿受到的浮力等于它排开水的重力，由图可知，西红柿沉在水底，由物体的下沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，因此西红柿排开水的重力小于它自身的重力，故C错误；
D、由物体的浮沉条件可知，茄子漂浮在水面，茄子的密度比水的密度小，西红柿沉在水底，西红柿的密度大于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。
故选：D。
5．【分析】利用F浮＝G排＝ρ液gV排分析即可。
【解答】解：某潜水艇从a处高密度海水区驶入b处低密度海水区时，由于V排不变，海水密度减小，由F浮＝G排＝ρ液gV排可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小，故A正确。
故选：A。
6．【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的；
由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，液体内部向各个方向都有压强；液体的压强随深度增加而增大；在同一深度处液体向各个方向的压强相等；不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】解：A.当潜艇从长江潜行到东海时，液体密度变大，根据阿基米德原理可知，受到的浮力变大，应向水舱内充水，故A正确；
B.潜行时，潜艇通过改变自身的重力大小来实现上浮和下潜，故B错误；
C.当潜艇在海水中下潜时，深度变大，潜艇底部所受海水压强变大，故C错误；
D.当潜艇在海水中下潜时，水舱内水增加，重力大于浮力，应向水舱外灌水，故D错误；
故选：A。
7．【分析】（1）小瓶下沉时，排开水的体积V排增大，由F浮＝ρ液gV排可知，小瓶所受浮力增大；
（2）潜水艇的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的；
（3）质量是物体的一种属性，不是力；
（4）用力挤压塑料瓶时，分析水的深度变化，根据液体压强公式p＝ρ液gh，判断塑料瓶底所受的液体压强的变化情况。
【解答】解：A．用力挤压塑料瓶时，瓶内空气被压缩，瓶内气体压强增大，部分水被压入小瓶，小瓶的重力增大，当小瓶所受重力大于浮力时，小瓶下沉；小瓶下沉时，排开水的体积V排增大，由F浮＝ρ液gV排可知，小瓶所受浮力增大，而不是减小，故A错误；
B．小瓶的上浮和下沉是依靠改变自身重力实现的。当用力挤压塑料瓶时，塑料瓶内的气体压强增大，将水压入小瓶中，小瓶的重力增大，当重力大于浮力时，小瓶下沉；松开手后，塑料瓶内压强减小，小瓶内的水流出，重力减小，当重力小于浮力时，小瓶上浮，故B正确；
C．小瓶在水中悬浮时，浮力与重力是一对平衡力，而不是与质量是一对平衡力。因为平衡力是作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，而质量是物体的一种属性，不是力，故C错误；
D．用力挤压塑料瓶时，塑料瓶内的气体体积减小，水的深度增加，根据液体压强公式p＝ρ液gh，水的密度ρ液和g不变，深度h增大，所以塑料瓶底所受的液体压强增大，故D错误。
故选：B。
8．【分析】（1）根据G＝mg算出土豆的重力，由浮沉情况判断出此时的浮力；
（2）根据F浮＝ρ液gV排分析所受的浮力的变化；
（3）根据p＝ρgh判断出下表面受到水的压强的变化，由F＝pS判断出下表面受水压力的变化；
（4）根据浮沉条件分析解答“吸管土豆”漂浮时所受浮力与重力的关系。
【解答】解：A、土豆的重力为：G＝mg＝275×10﹣3kg×10N/kg＝2.75N，
由图1知土豆在水中沉底，则浮力小于重力，所以图1中静止的土豆所受浮力小于2.75N，故A错误；
B、土豆上插入吸管后增大了排开水的体积增大，根据F浮＝ρ液gV排知所受的浮力增大，故B正确；
C、图2中土豆浮起后其下表面所处的深度减小，根据p＝ρgh知下表面受到水的压强减小，由F＝pS知下表面受水的压力减小，所以图2中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图1中时小，故C错误；
D、“吸管土豆”漂浮时所受浮力等于重力，故D错误。
故选：B。
9．【分析】阿基米德定律：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。根据图中的浸入体积分析浮力大小。
【解答】解：AB．①→②是入水过程，排开水的体积增大，由阿基米德原理公式F浮＝ρ水gV排可知运动员受到水的浮力不断增大；②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，由阿基米德原理可知运动员受到水的浮力不变，故AB错误；
C．④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，由阿基米德原理知，所受浮力减小，故C正确；
D．③、⑤两个位置重力相同，而浮力不等，不可能所受重力等于浮力，故D错误。
故选：C。
10．【分析】根据漂浮时浮力等于重力，结合阿基米德原理逐项分析解答。
【解答】解：A、不放物体时，小筒和沙子漂浮，浮力等于重力，根据浮力产生的原因知，此时底部受到的压力等于浮力，即等于小筒的总重力，故F＝G＝（0.01kg+0.05kg+0.1kg）×10N/kg＝1.6N，故A正确；
B、底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×20×10﹣6m3＝4N；
根据浮沉条件知，此时物体的重力与小筒、沙子和托盘总重力为4N；
即m×10N/kg+1.6N＝4N；
解得m＝0.24kg＝240g；故B错误；
C、根据mg+1.6N＝ρ水gSh；故质量m与h是一次函数关系，故刻度均匀，而浸入的深度越大，质量越大，故刻度是上大下小，故C错误；
D、想增大该浮力秤的最大测量值，必须增大最大浸入时的浮力，在体积不变时，只能增大液体的密度，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共8小题）
11．【分析】质量不随位置的改变而改变，气泡在水中上升的过程中体积增大，根据密度公式分析密度的变化；
根据公式p＝ρgh可知气泡受到水的压强的变化情况；根据公式F浮＝ρgV排可知气泡受到水的浮力的变化情况；
舰艇在海水面上漂浮，受到的浮力等于自重F浮＝G船，根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ水v排g判断排开海水的体积是否变化。
【解答】解：金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡内空气的质量不变，体积增大，由知气泡的密度变小；
由于气泡上升时，h变小，由p＝ρgh知气泡受到水的压强变小，气泡的体积变大，排开水的体积变大，故由F浮＝ρ液V排g知道，气泡受到水的浮力变大。
舰艇漂浮，舰艇受到的浮力等于自身重力，根据阿基米德原理知F浮＝G船＝G排＝m船g＝ρgV排，又因为，海水密度及舰艇质量不变，所以V排不变，浮沉情况不变。
故答案为：变小；变大；不变。
12．【分析】（1）最多装载货物的重力等于用它满载时所受浮力（船、货总重）减去轮船自重，据此求解；
（2）轮船从长江驶入大海，因自重不变、液体的密度变大，则根据漂浮条件和阿基米德原理可求得浮力及排开水的体积的变化。
【解答】解：（1）轮船空载时漂浮，则G船＝F浮＝G空排＝m空排g﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
装满货物时轮船受到的浮力：
F浮′＝G排′＝m满排′g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
轮船满载时漂浮：
F浮′＝G船+G货＝m空排g+m货g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：m满排′g＝m船g+m货g，
所以，m货＝m满排′﹣m空排＝8000t﹣3000t＝5000t；
（2）如果它从长江驶进大海，因船处于漂浮状态，所受浮力不变；
由于海水的密度大于江水的密度，根据F浮＝ρ液gV排可知：排开液体的体积变小。
故答案为：5000；不变；变小。
13．【分析】（1）根据题意，求出物体所排开水的体积，由F浮＝ρ水V排g可求得图甲中木块受的浮力；
（2）由漂浮条件可求得木块重力，木块表面上放一重8N的石块，总体漂浮，由F浮＝G总求得液体的密度。
【解答】解：（1）图甲中正方体木块，漂浮在水面上时，排开水的体积，V＝V排＝（0.2m）3×（1） ＝4.8×10﹣3m3，
木块受的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×4.8×10﹣3m3×10N/kg＝48N；
（2）已知木块漂浮，则木块重力G木＝F浮＝48N，
木块表面上放一重8N的石块，当它静止时，F浮′＝G总，
即ρ液V木g＝G木+G石，
代入数据有ρ液×10N/kg×（0.2m）3＝48N+8N；
液体的密度：ρ液＝0.7×103kg/m3。
故答案为：48；0.7×103。
14．【分析】（1）潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，根据浮沉条件进行判断；
（2）利用阿基米德原理求得潜艇时受到的浮力。
【解答】解：（1）由题知，发生“断崖”险情时，潜艇会急速掉向数千米深的海底（即潜艇下沉），由浮沉条件可知，此时潜艇受到的浮力小于重力。匀速潜行时，潜艇的重力不可能突然增大，则只能是潜艇受到的浮力突然减小，由于潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然变小造成的，会“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡，潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，此时将潜艇水舱中的水排出，使潜艇受到的重力小于浮力，实现上浮；
（2）潜艇受到的浮力为：。
故答案为：（1）变小；排出水舱中的水；（2）1.648×108。
15．【分析】（1）根据物体的浮沉条件F浮＝G物，及阿基米德原理F浮＝ρ液gV排分析解答；
（2）从图中可知防洪屋漂浮时浸没水中的深度为6cm，则模型最多能放入的物体重力等于基座全部浸没水中多受的浮力大小；计算出多放入物体的重力，再计算出其质量。
【解答】解：（1）A、只换用密度更小的材料制造基座，防洪屋模型的质量减小，重力减小，根据G物＝F浮＝ρ液gV排知，防洪屋排开水的体积变小，可使房子在水面以上，故A可行；
B、只增大房子体积，防洪屋模型质量不变，重力不变，浮力不变，根据题意可知，防洪屋模型上浮时水位超过基座，故B不可行；
C、只增大基座的体积，防洪屋模型的质量不变，重力不变，根据G物＝F浮＝ρ液gV排知，基座排开水的体积增大，可使房子在水面以上，故C可行；
故选：AC；
（2）模型处于漂浮状态，最多放入物体的重力等于模型可再多受的浮力大小；
模型可再浸没水中的深度：h＝10cm﹣6cm＝4cm＝0.04m；
最多放入物体的重力：G＝F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣4m2×0.04m＝20N；
最多放入物体的质量：m2kg。
故答案为：（1）AC；（2）2kg。
16．【分析】（1）悬浮时，浮力等于重力；
（2）由F浮＝ρ水gV排可求得在水中悬浮时受到的浮力；
（3）根据浮沉条件，当浮力大于重力时，物体上浮，当浮力小于重力时，物体下沉，当浮力等于重力时，物体悬浮或漂浮。
【解答】解：（1）当航天员在水中处于悬浮状态时，航天员自身及所携带的装（1）根据浮沉条件，当浮力大于重力时，物体上浮，当浮力小于重力时，物体下沉，当浮力等于重力时，物体悬浮或漂浮；备受到的浮力等于重力；
（2）水中悬浮时V排＝V＝0.1m3，
则其在水中悬浮时受到的浮力；
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N；
（3）训练结束后，水中的航天员要返回水面需要减小配重，使得浮力大于重力。
故答案为：（1）等于；（2）1000；（3）减少。
17．【分析】（1）因为密度计是一根两端封闭即空心的，所以能使密度计浮在液体表面，为了使它保持竖直的漂浮，就在管的底部封存少许金属丝；
吸管是漂浮在液体中时，所受浮力等于本身的重力，根据阿基米德原理得出吸管浸入液体中的深度与液体密度的关系；
（2）根据浮力等于重力结合阿基米德原理分析解答。
【解答】解：（1）密度计是利用物体的浮沉条件来工作的，必须竖直漂浮，在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重，其目的是使吸管能在液体中竖直漂浮。
将吸管密度计置于水中，在其上面标出液面相平的位置为A，将此密度计置于酒精中时，密度计仍然漂浮，浮力等于重力，密度计的重力不变，浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，密度计排开酒精的体积大于排开水的体积，所以所标记的B点在A点的上方。
（2）A．换更大的容器盛放待测液体，密度计排开液体的体积不变，相邻两刻度线之间的距离不变，故A不符合题意；
C．换更长的塑料管制作密度计，密度计排开液体的体积不变，相邻两刻度线之间的距离不变，故C不符合题意；
BD．密度计漂浮的浮力始终等于重力，由于密度计粗细均匀，则有F浮＝ρ水gSh＝G；
F浮′＝ρ酒精gSh′＝G；
由以上两式可得
由上式可知，换更细的塑料管制作密度计，适当增大塑料管下端铜丝的质量，相邻两刻度线之间的距离增大，故BD符合题意。
故选BD。
故答案为：（1）竖直漂浮；上方；
（2）BD。
18．【分析】（1）根据表格中的其他等级分析；
（2）物体的浮沉条件：浮力大于重力，物体上浮；浮力小于重力，物体下沉；浮力等于重力，物体悬浮；
（3）在气体质量一定时，气体体积越小压强越大。
【解答】解：（1）参照后面的两个活动材料的特点：“材料便宜但不易获取”、“材料昂贵且不易获取”，分析可得应填：材料便宜且易获取。
（2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉。
（3）小明的作品，“装置稳定性”是保持竖直偶尔会倾倒，“调试效果”是用力一按才能下沉，从这两方 面分析，原因是质量偏小重心偏高，所以改进办法是：把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔，这样既增加了质量也可降低重心。
故答案为：（1）材料便宜且易获取；（2）重力大于浮力；（3）把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔。
三．计算题（共2小题）
19．【分析】（1）根据G总＝mg和F浮＝G总进行分析；
（2）阿基米德原理F浮＝ρ水gV排进行计算。
【解答】解：（1）皮艇和运动员的总质量m总＝m艇+m人＝12kg+68kg＝80kg，
总重力G总＝m总g＝80kg×10N/kg＝800N，
因为皮艇漂浮在水面上，根据漂浮条件，浮力等于重力，所以整个皮艇所受到的浮力F浮＝G总＝800N；
（2）由F浮＝ρ水gV排可知，皮艇排开的水的体积为：。
答：（1）整个皮艇所受到的浮力大小为800N。
（2）皮艇排开的水的体积为0.08m3。
20．【分析】（1）物体悬浮时，浮力等于自身的重力，据此可求浮标所受浮力；
（2）知道浮标受到的浮力，根据阿基米德原理求出浮标排开水对体积，由于浮标处于悬浮状态，浮标的总体积等于排开水的体积；知道油囊中注入油的质量和密度，利用密度公式求出油囊中注入油的体积；浮标的总体积减去油囊中注入油的即为浮标壳体体积；
（3）测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮，此时的浮力等于测量仪、浮标壳体和油的总重力；根据阿基米德原理求出排开水的总体积；排开水的总体积减去测量仪的体积和浮标壳体的体积再加上露出水面部分的体积即为向油囊中注入油的体积，利用密度公式求出向油囊中注入质量。
【解答】解：（1）向油囊中注12kg油时，浮标悬浮于水中，则浮标所受浮力F浮＝G总＝m总g＝（35kg+20kg）×10N/kg＝550N；
（2）由F浮＝ρ液gV排可知，浮标排开水对体积V排0.055m3；
由于浮标处于悬浮状态，浮标的总体积V＝V排＝0.055m3；
由ρ可知，油囊中注入油的体积V油0.015m3；
则浮标壳体体积V壳＝V﹣V油＝0.055m3﹣0.015m3＝0.04m3；
（3）测量仪挂于浮标下方浸没于水中，浮标漂浮时受到的浮力F浮′＝G总′＝m总′g＝（35kg+20kg+3kg）×10N/kg＝580N；
根据F浮＝ρ液gV排可知，此时排开水的总体积V排′0.058m3；
向油囊中注入油的体积：V油′＝V排′﹣V壳﹣V仪+V露＝0.058m3﹣0.04m3﹣0.001m3+0.002m3＝0.019m3；
由ρ可知，需要向油囊中注入油的质量m油′＝ρ油V油′＝0.8×103kg/m3×0.019m3＝15.2kg。
答：（1）油囊中注入12kg油时，浮标所受浮力为550N；
（2）浮标壳体体积为0.04m3；
（3）需要向油囊中注入15.2千克的油。
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