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第九章 浮力 单元同步真题检测卷
一、单选题
1． 为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后，胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，某校的同学们在课外活动中用不同的材料做成了形状各异的三只小船。再把它们放在专门搭建的水池中，它们均漂浮在水面上。下列说法正确的是（　　）
A．小船体积越大所受到的浮力就越大
B．小船体积越小所受到的浮力就越大
C．小船质量越小所受到的浮力就越大
D．小船质量越大所受到的浮力就越大
3．一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁（厚度不计）柱形容器内，容器底面积为300cm2，如图所示。打开阀门K，放出3kg的水后关闭阀门（g=10N/kg，）。下列说法正确的是（　　）
A．圆柱体的密度为7.5103kg/m3
B．放水前水面距容器底部的高度为14cm
C．放水后水对容器底部的压力为21N
D．放水后水对容器底部的压强为600Pa
4．2013年5月31日，我区首艘千吨级维权执法专用海监船“中国海监1118”号在梧州顺利下水，这将增强海监队伍在北部湾海域的执法能力．当海监船从河里驶入海里时，下列说法正确的是（　　）
A．船所受的浮力大于重力 B．船体下沉一些
C．船所受的浮力小于重力 D．船体上浮一些
5．如图在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体，把质量也相同的实心小球A和B放入杯中，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两烧杯底受到的液体压强不相等
B．甲、乙烧杯对桌面的压强相等
C．小球A的密度大于小球B的密度
D．小球A受到的浮力比小球B大
6．一物体漂浮在水中，有 体积露出水面，则物体的密度为（　　）
A．1g/cm3 B．0.75g/cm3 C．0.5g/cm3 D．0.25g/cm3
7．弹簧测力计下挂着正方体物块，物块浸没在某种液体中，如图（甲）所示．将物块缓慢竖直提起，弹簧测力计的拉力F与提升高度h的关系图象如图（乙）所示．g取10N/kg．则下列说法正确的是（　　）
A．物块浸没在液体中时浮力是0.25N
B．物块的体积是4cm3
C．液体的密度是1.25×103 kg/m3
D．物块的密度是3.5×103 kg/m3
8．如图所示，已知木块的重力为，体积为，当木块静止在水中，取，下列说法正确的是（　　）
A．木块的密度为
B．木块悬浮在水中，它处于平衡的状态，木块受到的浮力为
C．绳子的拉力为
D．细绳剪断后，木块最终漂浮在水面上，露出水面的体积是总体积的
9．2014年，我国的327号潜艇在完成一次水下巡航任务时，遇到海水密度突然变小的密度跃层，潜艇突然迅速下沉，发生了危险的“掉深”现象．艇长王红理命令立即向潜艇内的水柜充气，全舰官兵密切配合，3分钟后潜艇“掉深”停止，度过险情．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．潜艇遇到海水密度变小的海水跃层前后，所受到的浮力不变
B．潜艇因“掉深”而下沉时，浮力等于潜艇的重力
C．向潜艇中的水柜充气是为了增大潜艇的浮力
D．向潜艇中的水柜充气是为了排出水仓内的海水减小潜艇的重力
10．在水平桌面上有一个盛有水的容器，密度为0.6×103kg/m3的木块用细线系住浸没在水中，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D．甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
二、填空题
11．人的密度大约为1×103kg/m3．若某男子的质量为60kg，该男子的体积约为　 　dm3，当该男子漂浮在海面时，受到海水的浮力为　 　N．（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）
12．如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于静止状态，此时物体所受浮力大小为2N，方向　 　；如将物体再下沉5cm，其上表面受到液体的压力变为3N，则下表面受到的压力为　 　
13．已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，此时电子秤的示数是3.3kg。用弹簧测力计将一个重3N的物体放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上），当物体完全浸没时（物体未触底），弹簧测力计的示数为2N，如图所示。已知溢水杯的底面积为。则物体的密度为　 　，完全浸没时，溢水杯对电子秤的压强为　 　Pa。
14．）浮沉条件的应用：
（1）密度计是依据　 　原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力　 　。
（2）轮船：轮船在不同的水中都处于　 　状态，但　 　不同，载重量即为排水量。
（3）潜水艇：靠改变　 　达到上浮和下沉的目的。
（4）热气球：依靠改变　 　达到上浮和下降的目的。
15．如图所示，某远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线位置，当这艘满载的船在不同水域航行时，请你回答下列问题：(比较大小时用“>”“<”或“=”表示)
（1）这艘船受到的浮力 F印度洋　 　F北大西洋，这艘船排开海水的质量m印度洋　 　m北大西洋·
（2）印度洋和北大西洋水的密度ρ印度洋　 　ρ北大西洋，这艘船排开水的体积V印度洋　 　V北大西洋·
（3）若这艘船在某海岸装货时，该船将　 　(选填“上浮”或“下沉”)，所受浮力将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
16．我国首台载人潜水器“蛟龙号”突破5000米深海．当其下潜至1000米深度时，该处海水的压强约为　　 　 帕；该潜水器从1000米深处继续下潜，受到的水的压强将　 　 ，受到的浮力将　 　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）．在匀速下潜过程中，它受到的浮力与重力的合力为　 　 　牛．（海水的密度近似取1.0×103千克/米3）．
17．用细线拴住质量为2700g的正方形铝块，将它浸没在水中，铝块受到的浮力是　 　N，细线受到的拉力为　 　N，将它的体积浸在密度为0.8×103kg/m3的酒精中时，铝块下表面受到酒精的压力是　 　N。（ρ铝=2.7×103kg/m3）
18．一个重12N，体积为800cm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，它受到的浮力是　 　N，松开手后小球将　 　（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），在此后的过程中小球受到水的压强　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、计算题
19．木块A的体积为500 ，质量为300g。用细绳拉着浸没于盛水的圆柱形容器中，容器的底面积为100 ，容器内水面高度为30cm，g取10N/kg，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）水对容器底的压强；
（3）绳子的拉力F
20．我国研制的深海勇士“奋斗者号”载人潜水器，在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为 12t，在海水中下潜时排开海水的体积为3m3。（ g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）求：
（1）潜水器的重力；
（2）潜水器在海水中下潜时受到的浮力；
（3）潜水器在10000m深处受到海水的压强。
四、作图题
21．在图中画出小球在水中下沉时受到的浮力示意图。
22．请在图中画出正在下沉过程中的小球所受重力和浮力的示意图。
23．水中有一个小球（已知ρ球＞ρ水），画出图中小球受力的示意图
五、实验探究题
24．小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮．为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块 A、塑料块B和塑料块C（B 与A体积相同，C与A质量相同）．
（1）他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　　 　　，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件．
（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变 小，示数变小的原因是：　　 　　．
（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究．
①选择的塑料块是　　 　　（B/C）．
②增加的步骤是　　 　　（用字母表示测得的物理量）．
③当满足　　 　　（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮．
25．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸入液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
（1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为　 　N；
（2）分析a、c、d三次实验可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）应选择实验序号为　 　的三次实验来验证猜想③是否正确。
26．如图所示，这是小明探究浮力实验的过程；
（1）通过图中实验可知：圆柱体浸没在盐水中时所受的浮力为　 　N；
（2）由B、C两图可知，物体受到的浮力大小与　 　有关；比较C、E两图可知，物体受到的浮力大小与　 　有关；比较C、D两图能说明浮力的大小与浸没在液体的深度　 　；
（3）下图能正确反映弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面到水面距离h的关系的是　 　。
A． B． C． D．
27．小明同学在探究浮力的实验中：
（1）如图甲，把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上，测得其重力为　 　N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变　 　。
（2）他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向　 　，当小球顶部距水面7cm时，弹簧测力计示数为1.9N，如图乙，小球受到的浮力大小是　 　N。
（3）为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱B和C，B箱下部有一圆孔与C箱相通，他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触，并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底，如图丙。现往C箱加水至与M下表面相平时，M下表面橡皮膜　 　（选填“受到”或“不受”）水的压力作用；继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时，则M上下表面受到水的压力　 　（选填“相等”或“不相等”）；再向C箱中加一定量的水，M上下表面形变程度如图丁，则下表面受到水的压力　 　（选填“大于”“小于”或“等于“”）上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。
（4）同组小斌同学根据第（2）小题中小球受到的浮力大小和第（3）小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球A受到水对它向下的压力是　 　N．（圆面积公式S=πr2，取π=3）
六、综合题
28．海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，装机容量为7.25兆瓦，在水中漂浮并捕捉风能发电，如图所示。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超过200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱；浮式基础上方是高为83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大扇叶在风力带动下驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量达。
（1）当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力是多少　 　？排开海水的体积是多少　 　？（海水密度取，g取）
（3）海油观澜号投产用来代替发电效率为36%的煤炭发电站，一年可以节约煤炭的质量是　 　？请你通过计算分析，一标准大气压下，这些煤炭完全燃烧放出的热量能否让质量为、初温为50℃的水温度升高到　 　℃。[，]
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第九章 浮力 单元同步真题检测卷
一、单选题
1． 为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后，胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】胶囊完全浸没在水中时，受到的浮力F浮=ρ液gV排，浮力不变，当逐渐露出水面时，浮力变小，最后漂浮时，根据F浮=G物，浮力保持不变，则胶囊上浮过程中，先不变，再变小，后保持不变，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据F浮=ρ液gV排，结合物体排开液体的体积的变化，分析浮力的大小变化。
2．如图所示，某校的同学们在课外活动中用不同的材料做成了形状各异的三只小船。再把它们放在专门搭建的水池中，它们均漂浮在水面上。下列说法正确的是（　　）
A．小船体积越大所受到的浮力就越大
B．小船体积越小所受到的浮力就越大
C．小船质量越小所受到的浮力就越大
D．小船质量越大所受到的浮力就越大
【答案】D
【解析】【解答】AB．由可知，液体的密度越大，小船排开液体的体积越大，则小船受到的浮力越大，而小船的体积不等于排开水的体积，所以小船受到的浮力与小船体积无关，AB不符合题意；
CD．小船漂浮在水面上，则小船受到的浮力等于小船的重力，即，所以小船质量越大，所受到的浮力就越大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】液体密度一定时，排开液体的体积越大，受到的浮力越大；漂浮物体受到的浮力等于物体的重力。
3．一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁（厚度不计）柱形容器内，容器底面积为300cm2，如图所示。打开阀门K，放出3kg的水后关闭阀门（g=10N/kg，）。下列说法正确的是（　　）
A．圆柱体的密度为7.5103kg/m3
B．放水前水面距容器底部的高度为14cm
C．放水后水对容器底部的压力为21N
D．放水后水对容器底部的压强为600Pa
【答案】D
【解析】【解答】A．圆柱体的体积为：，由密度公式可知，圆柱体的密度为，故A错误；
B．由公式可得，放水前水的体积为：
，
由于圆柱体在水中漂浮，故圆柱体受到的浮力等于其重力，即：
，
故圆柱体排开水的体积为：
可得放水前水面距容器底部的高度为：
故B错误；
CD．放水3kg，容器中剩余水的质量m剩=4.2kg-3kg=1.2kg，剩余水的体积为：
，放水后，容器中水的深度
，水对容器底部的压力
，
故C错误，D正确。
故选：D。
【分析】（1）圆柱体的质量已知，体积可知，由密度求出圆柱体的密度；
（2）圆柱体的密度小于水的密度，首先根据圆柱体恰好漂浮时，需要的最少水量，判断出圆柱体在水中处于漂浮状态，所以此时容器中水的深度等于原来水的体积与柱体排开液体的体积之和除以容器的底面积；
（3）判断放水后圆柱体的状态，通过计算可得出放水后对容器底部的压力；
（4）放水后水对容器底部的压强可利用p=ρgh。
4．2013年5月31日，我区首艘千吨级维权执法专用海监船“中国海监1118”号在梧州顺利下水，这将增强海监队伍在北部湾海域的执法能力．当海监船从河里驶入海里时，下列说法正确的是（　　）
A．船所受的浮力大于重力 B．船体下沉一些
C．船所受的浮力小于重力 D．船体上浮一些
【答案】D
【解析】【解答】解：A、船在河里与海里都处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所以浮力也不变，A错误；
B、由F浮=ρgV排可知，浮力不变，从河里到海里时，水的密度变大了，所以V排变小了，所以船体上浮一些，B错误；
C、由A中分析得，C错误；
D、由B中分析得，D正确．
故选D．
【分析】据物体漂浮在液体中时，浮力等于物体的重力，就能判断出轮船在河里与海里时的浮力变化情况；
由阿基米德原理可知，当物体所受浮力不变时，V排与液体的密度成反比．
5．如图在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体，把质量也相同的实心小球A和B放入杯中，静止时如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两烧杯底受到的液体压强不相等
B．甲、乙烧杯对桌面的压强相等
C．小球A的密度大于小球B的密度
D．小球A受到的浮力比小球B大
【答案】B
【解析】【解答】A、根据压强公式P=F/S，据题可知，小球的质量相同，液体的质量相同，则小球的重力相同，液体的重力相同，液体对杯底的压力等于液体和小球的重力，底面积相同，甲、乙烧杯底受到的液体压强相等，故A错误；
B．根据压强公式P=F/S，据题可知，球的质量相同，液体的质量相同，烧杯相同，则总重力相同，受力面积相等，甲、乙烧杯对桌面的压强相等，故B正确；
C．根据密度的计算公式m=ρv，小球的质量相同，体积大小关系不确定，无法判定A和B的密度的大小关系，故C错误；
D．A球在液体中悬浮，B球在液体中漂浮，浮力均等于重力，两个小球的质量相同，重力相同，所以受到的浮力相同，故D错误。
故选B。
【分析】根据压强公式、浮沉关系、密度公式判识选项
1、压强公式：公式P=F/S，据题目可知球的质量相同，液体的质量相同，烧杯相同，则总重力相同，受力面积相同，所以 甲、乙两烧杯底受到的液体压强相等 ； 甲、乙烧杯对桌面的压强相等
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），物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积）
3、密度公式：m=ρv，据题可知小球质量相同，但是体积不清楚大小关系，无法判断密度关系
6．一物体漂浮在水中，有 体积露出水面，则物体的密度为（　　）
A．1g/cm3 B．0.75g/cm3 C．0.5g/cm3 D．0.25g/cm3
【答案】B
【解析】【解答】解：设物体体积为V，
由阿基米德原理可知：F浮=ρgV排，
物体漂浮在液面上：G物=F浮，
根据G=mg和ρ= 可得，G物体=ρ物gV，
所以，ρ物gV=ρgV排，ρ物V=ρV排，
物体排开水的体积V排=（1﹣ ）V= V，则物体的密度ρ物= = =0.75×103kg/m3=0.75g/cm3．
故选B．
【分析】已知水的密度和物体露出液面体积占总体的比例，物体漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理与浮力公式可以求出物体的密度．本题考查了浮力公式的灵活应用，知道物体漂浮时浮力等于重力，会根据漂浮时浮力与重力的关系计算物体的密度．
7．弹簧测力计下挂着正方体物块，物块浸没在某种液体中，如图（甲）所示．将物块缓慢竖直提起，弹簧测力计的拉力F与提升高度h的关系图象如图（乙）所示．g取10N/kg．则下列说法正确的是（　　）
A．物块浸没在液体中时浮力是0.25N
B．物块的体积是4cm3
C．液体的密度是1.25×103 kg/m3
D．物块的密度是3.5×103 kg/m3
【答案】C
【解析】【解答】解：
A、由图可知，正方体物块的重力G=F拉=0.35N，浸没在水中时物块受到的拉力F拉′=0.25N，
根据称重法可知，物体在液体中受到的浮力：F浮=G﹣F拉′=0.35N﹣0.25N=0.1N，故A错误；
B、由图乙可知正方体物块的边长为2cm，
则物块的体积：V=（2cm）3=8cm3=8×10﹣6m3，故B错误；
C、根据F浮=ρ液gV排=ρ液gV可得，液体的密度：ρ液= = =1.25×103 kg/m3，故C正确；
D、物块的质量为：m= = =0.035kg，
物块的密度：ρ物= = =4.375×103kg/m3．故D错误．
故选C．
【分析】（1）从图中读出物块的重力和浸没在水中时受到的拉力，根据称重法求出物体受到的浮力；（2）从图中读出物块的边长，然后利用体积公式计算其体积；（3）物块浸没在液体中时排开液体的体积等于其自身体积，根据F浮=ρ液gV排计算液体密度；（4）利用重力公式求物块的质量，又知其体积，利用密度公式求物块的密度．
8．如图所示，已知木块的重力为，体积为，当木块静止在水中，取，下列说法正确的是（　　）
A．木块的密度为
B．木块悬浮在水中，它处于平衡的状态，木块受到的浮力为
C．绳子的拉力为
D．细绳剪断后，木块最终漂浮在水面上，露出水面的体积是总体积的
【答案】D
【解析】【解答】A.木块的密度为：，故A错误；
B.木块完全浸没在水中，木块受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N，故B错误；
C.根据平衡力的知识得到：G+F=F浮，即0.6N+F=1N，解得：F=0.4N，故C错误：
D.细绳剪断后，木块最终漂浮在水面上，
所以F浮=G木，
即ρ水gV排=ρ木gV，
ρ水V排=ρ木V，
1.0×103kg/m3×V排=0.6×103kg/m3×V，
解得：V排=，
所以V露=V-V=V，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据算出木块的密度；
（2）利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求所受浮力，
（3）根据平衡力的知识计算绳子上的拉力；
（4）木块漂浮，浮力等于木块重力，根据浮力等于重力列等式算出排开液体的体积与总体积的关系，进而算出露出水面的体积与总体积的关系。
9．2014年，我国的327号潜艇在完成一次水下巡航任务时，遇到海水密度突然变小的密度跃层，潜艇突然迅速下沉，发生了危险的“掉深”现象．艇长王红理命令立即向潜艇内的水柜充气，全舰官兵密切配合，3分钟后潜艇“掉深”停止，度过险情．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．潜艇遇到海水密度变小的海水跃层前后，所受到的浮力不变
B．潜艇因“掉深”而下沉时，浮力等于潜艇的重力
C．向潜艇中的水柜充气是为了增大潜艇的浮力
D．向潜艇中的水柜充气是为了排出水仓内的海水减小潜艇的重力
【答案】D
【解析】【解答】解：AB、“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水，由于潜艇排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜艇受到的浮力变小，小于潜艇的重力，则潜艇会突然急剧下沉的一种现象；故AB错误；
CD、根据物体的浮沉条件可知，为了上浮，应使重力小于浮力，所以应迅速“打开应急高压气阀门”，“向所有水柜供气”是为了排出水仓中的水，使潜艇重力减小，阻止潜艇下沉；故C错误，D正确．
故选：D．
【分析】潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，海水中不同深度下海水的密度不同，根据阿基米德原理可知浮力有所变化，再根据潜水艇的下潜和上浮的原理判断．
10．在水平桌面上有一个盛有水的容器，密度为0.6×103kg/m3的木块用细线系住浸没在水中，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等
C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D．甲图中容器对水平桌面的压力大于乙图中容器对水平桌面的压力
【答案】C
【解析】【解答】A．甲图中木块浸没，故浮力F浮甲＝ρ水gV
乙图中木块漂浮F浮乙＝G＝ρ木gV
则木块受到水的浮力之比
A不符合题意；
B．甲图中木块浸没，V甲排＝V，乙图中木块漂浮，V乙排＜V，所以，将细线剪断后木块排开水的体积小，水的液面降低，根据p＝ρgh可知水对容器底部的压强变小，B不符合题意；
C．甲图中，木块受重力、浮力和细绳的拉力作用，则拉力F＝F浮甲﹣G＝ρ水gV﹣ρ木gV
故
C符合题意；
D．以整体为研究对象，甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力，所以，甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的重力等于浮力；阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积。
二、填空题
11．人的密度大约为1×103kg/m3．若某男子的质量为60kg，该男子的体积约为　 　dm3，当该男子漂浮在海面时，受到海水的浮力为　 　N．（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）
【答案】60；600
【解析】【解答】解：（1）（1）男子的质量m=60kg，人的密度ρ=1×103kg/m3，
由ρ= 得该男子的体积约V= = =0.06m3=60dm3．（2）男子的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，当该男子漂浮在海面时，受到海水的浮力为F浮=G=600N．故答案为：60；600．
【分析】（1）根据密度变形公式得V= ，知道人的密度和质量，便可求出人的体积；（2）知道男子的质量，利用G=mg求其重力，再根据物体的漂浮条件求受到海水的浮力．
12．如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于静止状态，此时物体所受浮力大小为2N，方向　 　；如将物体再下沉5cm，其上表面受到液体的压力变为3N，则下表面受到的压力为　 　
【答案】竖直向上；5
【解析】【解答】浮力的方向竖直向上。浮力产生的原因，上下表面产生的压强差，所以下表面受到的压力为F下=F浮+F上=3N+2N=5N；
综上 第1空、 竖直向上； 第2空、5；
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大。
13．已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，此时电子秤的示数是3.3kg。用弹簧测力计将一个重3N的物体放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上），当物体完全浸没时（物体未触底），弹簧测力计的示数为2N，如图所示。已知溢水杯的底面积为。则物体的密度为　 　，完全浸没时，溢水杯对电子秤的压强为　 　Pa。
【答案】；
【解析】【解答】物体的质量
浮力大小为1N，根据阿基米德原理可得物体体积为100cm3，物体的密度
放入物体后，当物体静止时，液体对容器底部的压力不变，故溢水杯对电子秤的压力不变，可得电子秤的示数不变，仍为0.33k g，放入物体后，当物体静止时，溢水杯对电子秤的压强为
【分析】根据阿基米德原理可得物体体积，质量除以体积等于密度。
14．）浮沉条件的应用：
（1）密度计是依据　 　原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力　 　。
（2）轮船：轮船在不同的水中都处于　 　状态，但　 　不同，载重量即为排水量。
（3）潜水艇：靠改变　 　达到上浮和下沉的目的。
（4）热气球：依靠改变　 　达到上浮和下降的目的。
【答案】（1）漂浮；相等
（2）漂浮；排开水的体积
（3）自身重力
（4）气体的密度
【解析】【解答】1.同一支密度计是用来测量密度的测量仪器，它是根据物体的漂浮条件制成的；由于密度计在不同液体中总是处于漂浮状态，所以它受到的浮力总是等于其自身重力。
2.轮船在不同的水中都处于漂浮状态，浮力都等于其自身重力，即轮船在不同水中所受的浮力都相等，根据可知，水的密度不同，排水体积不同。
3.潜水艇浸没在水中，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇自身重力，从而实现浮沉。
当潜水艇自重G减小，当时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当时，潜水艇下沉；当时，潜水艇悬浮，可以停在如何深度位置。
4.当给热气球内的气体加热时，气球内的气体膨胀、体积增大、密度减小，当自身所排开空气的重力大于本身的重力，即热气球上浮；
当停止加热时，气球内的气体温度降低，体积收缩，密度增大，当自身所排开空气的重力小于本身的重力，即时，热气球下降。由此可知，热气球是通过改变气体的密度来实现上升或下降。
【分析】1.密度计的制成原理，物体处于漂浮状态下，浮力等于重力；
2.物体处于漂浮状态下，浮力与重力的关系；阿基米德原理分析排水体积；
3.根据物体的浮沉条件分析怎样上浮和下沉；
4.热气球是通过改变热气球内气体的体积改变气体的密度，从而改变热气球收到空气的浮力与自重的关系实现升降的。
15．如图所示，某远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线位置，当这艘满载的船在不同水域航行时，请你回答下列问题：(比较大小时用“>”“<”或“=”表示)
（1）这艘船受到的浮力 F印度洋　 　F北大西洋，这艘船排开海水的质量m印度洋　 　m北大西洋·
（2）印度洋和北大西洋水的密度ρ印度洋　 　ρ北大西洋，这艘船排开水的体积V印度洋　 　V北大西洋·
（3）若这艘船在某海岸装货时，该船将　 　(选填“上浮”或“下沉”)，所受浮力将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】（1）=；=
（2）<；>
（3）下沉；变大
【解析】【解答】（1）轮船在水面上，是漂浮的，浮力等于船的总重力，则F浮=G船。船的总重力不变，在印度洋和北大西洋受到的浮力相等，即F印度洋=F北大西洋。
根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于排开液体的重力，则F浮=G排=m排g。物体受到的浮力相等，F印度洋=F北大西洋，则排开海水的质量m印度洋=m北大西洋。
（2）由于F印度洋=F北大西洋，船在印度洋的吃水线更深，排开体积更大，即V印度洋>V北大西洋。根据，当F浮、g相同时，则ρ印度洋<ρ北大西洋。
（3）船装货时，总质量增加，总重力G船变大。船仍漂浮，浮力F浮=G船，故浮力变大。根据F浮=ρ液gV排，海水密度ρ液不变，浮力变大，排开体积V排变大，船会下沉。
【分析】（1）漂浮时，物体受到的浮力等于物体的重力；
（2）浮力相同时，液体密度越大，排开液体的体积越小；
（3）排开液体的密度一定时，浮力越大，排开液体的体积越大。
16．我国首台载人潜水器“蛟龙号”突破5000米深海．当其下潜至1000米深度时，该处海水的压强约为　　 　 帕；该潜水器从1000米深处继续下潜，受到的水的压强将　 　 ，受到的浮力将　 　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）．在匀速下潜过程中，它受到的浮力与重力的合力为　 　 　牛．（海水的密度近似取1.0×103千克/米3）．
【答案】9.8×106；变大；不变；0
【解析】【解答】解：当其下潜至1000米深度时，该处海水的压强约为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1000m=9.8×106Pa；
该潜水器从1000米深处继续下潜，深度变大，受到的水的压强将变大；
根据F浮=ρ水gV排，由于排开水的体积不变，所以所受浮力大小不变；
在匀速下潜过程中，它受到的浮力与重力的合力为为0．
故答案为：9.8×106；变大；不变；0．
【分析】（1）已知海水的深度，根据公式p=ρgh可求海水产生的压强；
（2）深度变大，海水的压强也变大；
（3）根据F浮=ρ液gV排判断浮力的大小变化；
（4）物体做匀速运动时，所受的合外力为0．
17．用细线拴住质量为2700g的正方形铝块，将它浸没在水中，铝块受到的浮力是　 　N，细线受到的拉力为　 　N，将它的体积浸在密度为0.8×103kg/m3的酒精中时，铝块下表面受到酒精的压力是　 　N。（ρ铝=2.7×103kg/m3）
【答案】10；17；6.4
【解析】【解答】根据公式 可得，铝块的体积为
将铝块浸没V排=V=1×10-3m3
根据阿基米德原理，铝块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
铝块受到的重力为G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
铝块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力及绳子向上的拉力而静止，所以细线对铝块的拉力为F拉=G-F浮=27N-10N=17N
由于物体间力的作用是相互的，细线受到铝块的拉力与细线对铝块的拉力是一对平衡力，大小相等，所以细线受到的拉力为17N。
将它的体积浸在酒精中时，铝块排开酒精的体积为
受到酒精的浮力为F浮′=ρ酒gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=6.4N
根据浮力产生的原因F浮=F下-F上
所以下表面受到的压力F下=F浮+F上
因为物体未浸没，上表面不受压力，所以F下=F浮=6.4N
【分析】根据物体的质量和密度的比值， 计算体积，根据液体密度和排开液体的体积，计算浮力；根据物体的质量计算重力，根据重力和浮力，计算拉力大小；根据物体未浸没时的浮力，计算下表面的压力。
18．一个重12N，体积为800cm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，它受到的浮力是　 　N，松开手后小球将　 　（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），在此后的过程中小球受到水的压强　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】8；下沉；变大
【解析】【解答】小球完全浸没水中，则小球所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N
因G＞F浮
所以小球受到的合力向下，故松开手后小球将下沉。在小球下沉过程中，小球所在的深度变大，由p=ρgh可得，小球受到水的压强变大。
【分析】根据F浮=ρ水gV排，求出浮力；G＞F浮时，物体下沉；根据p=ρgh，判断压强变化。
三、计算题
19．木块A的体积为500 ，质量为300g。用细绳拉着浸没于盛水的圆柱形容器中，容器的底面积为100 ，容器内水面高度为30cm，g取10N/kg，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）水对容器底的压强；
（3）绳子的拉力F
【答案】（1）解：因木块浸没在水中：则 ，
木块受到的浮力 / /kg
答：木块受到的浮力为5 N；
（2）解：水对容器底的压强： / /kg
答：水对容器底的压强为3×103P。
（3）解：木块受到浮力 、重力 和绳的拉力F三力平衡，即 。又 /kg=3N，所以绳的拉力 。
答：绳子的拉力为2 N 。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理（ F 浮 = ρ 液 g V 排 ）求解；（2）根据液体内部的压强（ P = ρ 液g h）求解；（3）根据同一条直线上力的合成求解。
20．我国研制的深海勇士“奋斗者号”载人潜水器，在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为 12t，在海水中下潜时排开海水的体积为3m3。（ g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）求：
（1）潜水器的重力；
（2）潜水器在海水中下潜时受到的浮力；
（3）潜水器在10000m深处受到海水的压强。
【答案】解：（1）“奋斗者号”潜水器的重力
（2）潜水器在海水中受到的浮力
（3）水器在深处所受海水的压强
答：（1）潜水器的重力是1.2×105N ；
（2）潜水器在海水中下潜时受到的浮力是3×104N ；
（3）潜水器在10000m深处受到海水的压强是1.0×108Pa。
【解析】【分析】（1）根据G=mg，计算潜水器的重力；
（2）根据F浮=ρ液gV排，计算浮力的大小；
（3）利用p=ρgh，计算液体压强的大小。
四、作图题
21．在图中画出小球在水中下沉时受到的浮力示意图。
【答案】
【解析】【解答】 正确、有序的画出研究对象的受力示意图是先画出非接触的力，一般是重力；再找接触的力；然后检查所画的力，找到每一个力是否有施力物体；最后检查分析结果与物体所处状态是否相符。液体（气体）对浸在其中的物体有一个竖直向上的力，即为浮力，故过重心向上画一条线段，并在末端标上向上箭头和F浮，即为浮力，故如图所示：
【分析】小球在水中受重力与浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上；因为小球在水中正在下沉，所以重力比浮力大。
22．请在图中画出正在下沉过程中的小球所受重力和浮力的示意图。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】小球在水中下沉，说明其所受浮力小于重力，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上，作用点在球的中心，如图（见答案）所示。
【分析】作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。
作浮力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向上，用字母F浮表示浮力。
23．水中有一个小球（已知ρ球＞ρ水），画出图中小球受力的示意图
【答案】解：如图所示：
【解析】【分析】小球受到的浮力与重力的共同作用，浮力方向竖直向上，重力的方向竖直向下，已知ρ球＞ρ水，在小球在水中会下沉，受到的浮力小于重力.
五、实验探究题
24．小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮．为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块 A、塑料块B和塑料块C（B 与A体积相同，C与A质量相同）．
（1）他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　　 　　，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件．
（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变 小，示数变小的原因是：　　 　　．
（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究．
①选择的塑料块是　　 　　（B/C）．
②增加的步骤是　　 　　（用字母表示测得的物理量）．
③当满足　　 　　（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮．
【答案】（1）F1﹣F2
（2）铁块接触到容器底部
（3）B；测出塑料块B的重力G；F1﹣F2＞G
【解析】【解答】解：（1）根据称重法，铁块受到的浮力大小F=F1﹣F2；（2）他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明铁块受到别外一个向上的力作用，这是因为铁块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了；（3）①根据题目条件，因B与A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小F1﹣F2；
②增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G；
③当满足F1﹣F2＞G条件时，物体上浮．
故答案为：（1）F1﹣F2；（2）铁块接触到容器底部；（3）①B；②测出塑料块B的重力G；③F1﹣F2＞G．
【分析】（1）根据称重法测浮力的大小；（2）某一时刻测力计的示数会突然变小，是因另外受到一个向上力的作用来分析；（3）①用塑料块探究物体的上浮条件，就要比较物体浸没时受到的浮力大小与其自身重力的关系，关键在于如何得出密度小于水的塑料块浸没时受到的浮力大小．根据阿基米德原理，浮力大小与物体排开液体的密度和体积两个因素有关，当两个因素都相同时，浮力大小也相同，由此，在（1）的基础上，可确定选择B塑料块；
②判断物体的浮沉，要比物体受到的浮力和重力的大小关系，由此确定确定增加的步骤；
③比较B塑料块受到的浮力与其重力的大小即可．本题探究密度小于水的塑料块的浮沉，巧妙地设计一个同体积的铁块作对比，即考查了物体的浮沉，又考查了影响浮力大小的因素，是一道好题．
25．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验提出了浮力的大小可能与下列因素有关的猜想：
①与物体浸入液体中的深度有关；
②与物体排开液体的体积有关；
③与液体的密度有关。
（1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力的大小为　 　N；
（2）分析a、c、d三次实验可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度　 　（选填“有关”或“无关”）；
（3）应选择实验序号为　 　的三次实验来验证猜想③是否正确。
【答案】（1）1.4
（2）无关
（3）a、d、e
【解析】【解答】 （1）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。由称重法测浮力，其中序号b中物体P所受浮力大小为F=4.8N-3.4N=1.4N。
（2）c、d实验中，物体浸没在液体中的深度不同，测力计示数相同，由称重法测浮力，受到的浮力相同，分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）根据控制变量法，要想探究猜想③物体所受浮力大小与液体的密度有关，应控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，因此应比较比较a、d、e。
故答案为：（1）1.4；（2）无关；（3）a、d、e。【分析】（1）由称重法测浮力得出序号b中物体P所受浮力大小；
（2）浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（3）研究浮力大小与物体排开液体的体积和排开液体的密度有关，研究与其中一个因素关系时，要控制另外一个因素不变，结合称重法测浮力分析。
（1）由题图a可知，物体的重力等于4.8N，题图b中物体受到向下的重力、向上的拉力和向上的浮力，由题图b可知，拉力大小等于3.4N，故b中物体P所受浮力的大小为F浮=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N
（2）c、d两图中物体排开液体的体积和液体的密度相同，物体浸入水中的深度不同，但弹簧测力计的示数不变，拉力不变，故物体所受的浮力也不变，分析a、b、c三次实验可知：物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（3）根据控制变量法，要想探究猜想③物体所受浮力大小与与液体的密度有关，应控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，因此应比较比较a、d、e。
26．如图所示，这是小明探究浮力实验的过程；
（1）通过图中实验可知：圆柱体浸没在盐水中时所受的浮力为　 　N；
（2）由B、C两图可知，物体受到的浮力大小与　 　有关；比较C、E两图可知，物体受到的浮力大小与　 　有关；比较C、D两图能说明浮力的大小与浸没在液体的深度　 　；
（3）下图能正确反映弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面到水面距离h的关系的是　 　。
A． B． C． D．
【答案】2.2；物体排开液体的体积；液体的密度；无关；C
【解析】【解答】探究浮力的影响因素时，（1）根据图A、E，圆柱体浸没在盐水中，计算所受浮力：；故第1空填：2.2；
（2）根据B、C两图，物体排开液体的密度相同，排开液体体积不同，弹簧测力计的示数不同，物体所受浮力不同。则物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
根据C、E两图，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同。则物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
根据C、D两图，液体密度排开和体积相同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，则浮力的大小与浸没在液体的深度无关。故第1空：物体排开液体的体积；第2空填：液体密度；第3空：无关；
（3）实验图由A到D，弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面到水面距离h的深度增加先变小，后不变，故ABC不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】（1）根据物体的重力和浸没时测力计的拉力，计算浮力；
（2）液体密度一定时，排开液体的体积越大，受到的浮力越大；排开液体的体积一定时，液体密度越大，受到的浮力越大；浮力大小和深度无关；
（3）根据物体受到的浮力变化，分析测力计的拉力大小变化。
27．小明同学在探究浮力的实验中：
（1）如图甲，把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上，测得其重力为　 　N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变　 　。
（2）他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向　 　，当小球顶部距水面7cm时，弹簧测力计示数为1.9N，如图乙，小球受到的浮力大小是　 　N。
（3）为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱B和C，B箱下部有一圆孔与C箱相通，他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触，并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底，如图丙。现往C箱加水至与M下表面相平时，M下表面橡皮膜　 　（选填“受到”或“不受”）水的压力作用；继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时，则M上下表面受到水的压力　 　（选填“相等”或“不相等”）；再向C箱中加一定量的水，M上下表面形变程度如图丁，则下表面受到水的压力　 　（选填“大于”“小于”或“等于“”）上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。
（4）同组小斌同学根据第（2）小题中小球受到的浮力大小和第（3）小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球A受到水对它向下的压力是　 　N．（圆面积公式S=πr2，取π=3）
【答案】（1）3.0；小
（2）上；1.1
（3）不受；相等；大于
（4）2.15
【解析】【解答】解：（1）如图所示，弹簧测力计分度值为0.1N，示数为3.0N，则实心小球A的重力为3.0N；他用手竖直向上轻轻托起小球，此时物体受到竖直向上的拉力和拖力及竖直向下的重力的作用，根据力的平衡可知：F=G-F托；所以，托力变大时，测力计的示数变小；
（2）将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明此时物体受到浮力与竖直向上轻轻托起小球的作用效果相同的力，所以则浮力的方向是竖直向上；根据称重法，则小球受到的浮力为：F浮=G-F=3.0N-1.9N=1.1N；
（3）图丙中，C箱加水至与M下表面相平时，由于M下表面橡皮膜与C箱中的水面相同，根据p=ρgh受到的压强为零，则它不受水的压力作用；由于橡皮膜形变程度表明它的受力情况；所以当M上下表面橡皮膜形变程度相同时，说明M上下表面受到水的压力相等；再向C箱中加一定量的水，如图丁中下表面形变程度明显大于上表面形变程度，所以下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。
（4）由（2）可知小球受到的浮力为1.1N，则半个球受到的浮力为F浮′=0.55N，如图所示：
F浮′=F向上-F向下，
则小球受到水向下的压力：
F向下=F向上-F浮′=ρghS-0.55N
=ρghπr2-0.55N
=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.07m+0.03m）×3×（0.03m）2-0.55N=2.15N。
故答案为：（1）3.0；小；（2）上；1.1；（3）不受；相等；大于；（4）2.15。
【分析】（1）结合弹簧测力计的分度值读数；分析此时物体受到力的作用，根据力的平衡，分析测力计示数的变化.
（2）浮力的方向竖直向上，利用称重法F浮=G-F求小球受到的浮力.
（3）往C箱加水至与M下表面相平时，根据p=ρgh即可判断M下表面橡皮膜的受力情况；根据橡皮膜形变程度判断上下表面的受力情况.
（4）由（2）可知小球受到的浮力，可求则半个球受到的浮力，利用F向下=F向上-F浮可求小球受到水向下的压力大小.
六、综合题
28．海油观澜号是中国首个深远海浮式风电平台，装机容量为7.25兆瓦，在水中漂浮并捕捉风能发电，如图所示。海油观澜号由浮式基础和风机组成，整体高度超过200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱；浮式基础上方是高为83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大扇叶在风力带动下驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量达。
（1）当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，水平扇叶A将　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（2）风平浪静叶片不动时，海油观澜号受到的浮力是多少　 　？排开海水的体积是多少　 　？（海水密度取，g取）
（3）海油观澜号投产用来代替发电效率为36%的煤炭发电站，一年可以节约煤炭的质量是　 　？请你通过计算分析，一标准大气压下，这些煤炭完全燃烧放出的热量能否让质量为、初温为50℃的水温度升高到　 　℃。[，]
【答案】（1）顺时针
（2）；
（3）；60
【解析】【解答】（1） 风力发电机的风机叶片具有质量轻，选择密度小的材料，叶片下凸上平，下方空气流速大，压强小，产生向下的压力差，故顺时针转动；
（2）第1空，海油观澜号的重力为
风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为；
第2空，由阿基米德原理可得排开海水的体积为：
（3）第1空，第2空，由题意可知，利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为：
完全燃烧煤炭的质量为；
第2空，由热量计算公式可知，质量为、初温为50℃的水吸收以上煤炭完全燃烧所释放的热量，设水的末温为t，则
解得：。
故答案为：（1）顺时针；（2）；（3）；60。
【分析】（1）根据质量轻分析，根据流体流速大压强小分析；
（2）根据浮力等于重力结合阿基米德原理分析；
（3）根据燃气发电效率计算煤炭完全燃烧放出的热量，再根据Q放=mq计算煤炭的质量；
利用Q吸=cm（t-t0）求得水的末温，再进行判断。
（1）由图可知，扇叶A的下表面凸起，上表面平直，当当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，扇叶A的下表面空气流速大，压强小，上表面空气流速小，压强大，在上、下表面的压强差下，扇叶A上下表面所受空气压力合力向下，所以水平扇叶A将顺时针转动。
（2）[1][2]海油观澜号的重力为
风平浪静叶片不动时，海油观澜号在水中漂浮，浮力等于重力，即海油观澜号受到的浮力为
排开海水的体积为
（3）[1][2]利用煤炭发电站产生与海油观澜号一年发电量相同的电量，煤炭完全燃烧所释放的热量为
完全燃烧煤炭的质量为
质量为、初温为50℃的水吸收以上煤炭完全燃烧所释放的热量，假设可以升高到t℃；则
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