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第4章　水与人类 4.4水的浮力(4) 学生 用书A76
分值：52分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.太平洋海水的密度比印度洋海水的密度小。一艘潜水艇保持深度不变从太平洋潜行到印度洋(g不变)，则该潜水艇受到的(　 　)
A.重力不变，浮力不变
B.重力增加，浮力增加
C.重力增加，浮力减小
D.重力减小，浮力减小
2.如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中，若浮标体积保持不变，则(　 　)
　第2题图
A.浮标所受浮力变大，露出海面体积变小
B.浮标所受浮力变小，露出海面体积变大
C.浮标所受浮力不变，露出海面体积变大
D.浮标所受浮力不变，露出海面体积变小
3.海中断崖是指海水上层密度大，下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖，会急剧掉向海底，发生“掉深”事故，以下分析正确的是
(　 　)
A.潜艇遭遇“海中断崖”前后所受的浮力不变
B.向潜艇中的水舱充气可以增大潜艇受到的浮力
C.向潜艇中的水舱充气可以减小潜艇的重力
D.下沉中的潜艇浮力大于重力，就可以马上上浮
4.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两侧，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是(　 　)
A.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
B.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D.沉船浮起后，受到的浮力大于其重力
5.如图甲、乙所示为潜水艇的沉浮示意图，下列有关说法正确的是(　 　)
第5题图
A.潜水艇的重力大于浮力时，可以悬浮停留在任何深度处
B.图甲过程中潜水艇所受浮力不变
C.潜水艇与鱼的沉浮原理相同
D.图乙状态的潜水艇将会上浮
6.(6分)三根相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示情况，乙球下方的弹簧长度等于原长。
第6题图
(1)这三个球受到的浮力大小关系是 (填序号)。
①F甲＜F乙＜F丙
②F甲＞F乙＞F丙
③F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是 (填序号)。
①ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
②ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
③ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3)其中 球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与该种液体密度相同。
7.(6分)水下滑翔机“海翼”，其外形设计成流线型是为了减小阻力。“海翼”外围配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”)，受到的浮力 (选填“＞”“＜”或“=”)重力，“海翼”实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理 (选填“相同”或“不同”)。
8.(6分)小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，
第8题图
如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2 L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为 N(忽略三通管和绳子的体积，g取10 N/kg)，扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)总重力。若再固定更多的空塑料瓶，可救起体重 (选填“更大”或“更小”)的人。
9.魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具，如图所示为其实物图与内部结构示意图。在瓶内注满水，然后放入魔法水母，旋紧瓶盖，用力抓握塑料瓶，魔法水母就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是(　 　)
第9题图
A.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
B.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
C.用力挤压矿泉水瓶时，魔法水母内的空气体积变大
D.魔法水母悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等
10.(8分)[科学探究]某学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德原理，其步骤如图所示。
第10题图
[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”，其支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
[验证步骤]
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。
[结果分析]
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度应考虑的因素有 (填字母)。
A.支撑杆的高度 B.托盘的质量
C.溢水杯的质量 D.泡沫块的密度
E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯中，判断杯中水为“适量”的依据是 。
(3)分析步骤②③，该组同学得出：烧杯中所收集水的重力=砝码的总重力，即G排=G砝码。推测其在步骤③中观察到的现象为 。
(4)有同学认为，往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷，改进方法有 (写出一个即可)。
11.(8分)科学兴趣小组同学在老师指导下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支简易密度计，如图甲所示。为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验操作。
①用刻度尺测出吸管的长度L，将其放入盛有380 mL水的烧杯中，竖直静止后，在吸管与液面相交处标上刻度ρ1，此时液面上的吸管长度h1如图乙所示。
②在水中加入适量食盐，如图丙所示，测出液面上的吸管长度h2，在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水。
第11题图
(1)在步骤①到②的过程中，密度计受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)ρ1处应标 g/cm3；在图丁中，刻度ρ盐水应该在 处(选填“p”或“q”)。
(3)小明认为，只需要根据步骤①中已知的L、h1和ρ1就可以推导出ρ盐水和h2的关系，从而在密度计上标注出盐水的密度值。根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式： (用L、h1、ρ1、h2来表示ρ盐水)。 第4章　水与人类 4.4水的浮力(4) 学生 用书A76
分值：52分
　　　　　　 　　　　　　　　　　　
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.太平洋海水的密度比印度洋海水的密度小。一艘潜水艇保持深度不变从太平洋潜行到印度洋(g不变)，则该潜水艇受到的(　B　)
A.重力不变，浮力不变
B.重力增加，浮力增加
C.重力增加，浮力减小
D.重力减小，浮力减小
2.如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中，若浮标体积保持不变，则(　D　)
　第2题图
A.浮标所受浮力变大，露出海面体积变小
B.浮标所受浮力变小，露出海面体积变大
C.浮标所受浮力不变，露出海面体积变大
D.浮标所受浮力不变，露出海面体积变小
3.海中断崖是指海水上层密度大，下层密度小形成的密度跃层。潜艇在水下航行到海中断崖，会急剧掉向海底，发生“掉深”事故，以下分析正确的是
(　C　)
A.潜艇遭遇“海中断崖”前后所受的浮力不变
B.向潜艇中的水舱充气可以增大潜艇受到的浮力
C.向潜艇中的水舱充气可以减小潜艇的重力
D.下沉中的潜艇浮力大于重力，就可以马上上浮
4.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两侧，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是(　A　)
A.浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
B.沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
C.沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D.沉船浮起后，受到的浮力大于其重力
5.如图甲、乙所示为潜水艇的沉浮示意图，下列有关说法正确的是(　B　)
第5题图
A.潜水艇的重力大于浮力时，可以悬浮停留在任何深度处
B.图甲过程中潜水艇所受浮力不变
C.潜水艇与鱼的沉浮原理相同
D.图乙状态的潜水艇将会上浮
6.(6分)三根相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到如图所示情况，乙球下方的弹簧长度等于原长。
第6题图
(1)这三个球受到的浮力大小关系是　③　(填序号)。
①F甲＜F乙＜F丙
②F甲＞F乙＞F丙
③F甲=F乙=F丙
(2)这三个球的密度大小关系是　①　(填序号)。
①ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
②ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
③ρ甲=ρ乙=ρ丙
(3)其中　乙　球(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与该种液体密度相同。
7.(6分)水下滑翔机“海翼”，其外形设计成流线型是为了减小阻力。“海翼”外围配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积　增大　(选填“增大”“减小”或“不变”)，受到的浮力　＞　(选填“＞”“＜”或“=”)重力，“海翼”实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理　不同　(选填“相同”或“不同”)。
8.(6分)小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，
第8题图
如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2 L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为　60　N(忽略三通管和绳子的体积，g取10 N/kg)，扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力　等于　(选填“大于”“等于”或“小于”)总重力。若再固定更多的空塑料瓶，可救起体重　更大　(选填“更大”或“更小”)的人。
9.魔法水母是一款受孩子喜爱的玩具，如图所示为其实物图与内部结构示意图。在瓶内注满水，然后放入魔法水母，旋紧瓶盖，用力抓握塑料瓶，魔法水母就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来。调整握塑料瓶的力度，魔法水母就可以静止悬浮在水中。下列说法错误的是(　C　)
第9题图
A.魔法水母是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的
B.魔法水母下沉时受到的液体压强变大
C.用力挤压矿泉水瓶时，魔法水母内的空气体积变大
D.魔法水母悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等
10.(8分)[科学探究]某学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德原理，其步骤如图所示。
第10题图
[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”，其支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
[验证步骤]
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。
[结果分析]
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度应考虑的因素有　ABDE　(填字母)。
A.支撑杆的高度 B.托盘的质量
C.溢水杯的质量 D.泡沫块的密度
E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯中，判断杯中水为“适量”的依据是　将小石块放入上托盘时，有少量水溢出即可(或水位刚好达到溢水口处)　。
(3)分析步骤②③，该组同学得出：烧杯中所收集水的重力=砝码的总重力，即G排=G砝码。推测其在步骤③中观察到的现象为　溢水杯中的水刚好到溢水口处(或无水溢出)；水位刻度线与水面相平　。
(4)有同学认为，往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷，改进方法有　用细沙替代砝码(合理即可)　(写出一个即可)。
11.(8分)科学兴趣小组同学在老师指导下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支简易密度计，如图甲所示。为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验操作。
①用刻度尺测出吸管的长度L，将其放入盛有380 mL水的烧杯中，竖直静止后，在吸管与液面相交处标上刻度ρ1，此时液面上的吸管长度h1如图乙所示。
②在水中加入适量食盐，如图丙所示，测出液面上的吸管长度h2，在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水。
第11题图
(1)在步骤①到②的过程中，密度计受到的浮力　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)ρ1处应标　1　g/cm3；在图丁中，刻度ρ盐水应该在　q　处(选填“p”或“q”)。
(3)小明认为，只需要根据步骤①中已知的L、h1和ρ1就可以推导出ρ盐水和h2的关系，从而在密度计上标注出盐水的密度值。根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式：　ρ盐水=ρ1　(用L、h1、ρ1、h2来表示ρ盐水)。
【解析】 (2)在水中时，密度计受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ1gV排，所以ρ1处应标水的密度，即1 g/cm3。密度计受到的浮力不变，根据F浮=ρ液gV排可知，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，由V=Sh可知，在图丁中，刻度ρ盐水应该在ρ1的下方，即q处。(3)因为浮力等于重力，因此图乙、丙中密度计受到的浮力相等，即ρ1gS(L－h1)=ρ盐水gS(L－h2)，解得ρ盐水=ρ1。

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