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沪科版（2024）八年级全一册 第九章 浮力第四节 物体的浮与沉 同步训练
一、选择题
1.煮饺子时，从饺子下锅到煮熟后捞出的过程中，包含很多物理知识，正确的是
A.饺子刚投入水中，会沉到锅底，这是因为重力小于浮力
B.煮熟的饺子会浮起来，是因为饺子所受重力逐渐变小
C.当饺子漂浮在水面上时，它所受到的浮力大于重力
D.加热一段时间后，饺子体积增大，所受到的浮力也会增大
2.在太空失重环境下，在航天舱内将一个乒乓球压入水中，如题图所示，轻轻松开手后，乒乓球会（　　）
A.保持悬浮不动
B.上浮最终漂浮
C.下沉最终沉底
D.以上均有可能
3.下列物体中，利用空气浮力升空的是
A.风筝
B.热气球
C.飞机
D.火箭
4.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体均分成两块，并轻轻地取出一半，余下的一半在液体中（　　）
A.将上浮
B.将下沉
C.仍然是悬浮
D.以上情况都可能出现
5.2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（　　）
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
6.关于浮力的应用下列说法中错误的是（　　）
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的
C.热气球是通过填充比空气密度小的气体来实现上浮的
D.密度计是根据在不同液体中受到的浮力大小不同来测量液体密度的
7.将一重为20N的物体，用手压入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，松手后该物体在水中静止时状态及浮力大小是（　　）
A.漂浮；F浮＝30N
B.悬浮；F浮＝20N
C.沉底；F浮＝30N
D.漂浮；F浮＝20N
8.如图，我国一艘第三代093B型攻击核潜艇在一次军事演习中，停在水面下200m处，后根据演习指令，下潜至300m处悬停，在此过程中
A.只需向水舱内充水
B.只需水舱向外排水
C.需先水舱向外排水，后向水舱内充水
D.需先向水舱内充水，后水舱向外排水
9.放在水平桌面上的两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体，将A、B两个小球分别放入两个容器中，静止后如图所示。已知两个小球排开液体的质量相同，下列判断正确的是（　　）
①两个小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
③放入小球后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
④放入小球后甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有①④正确
D.只有②④正确
10.如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，浮力为8N，上表面受到液体的压力为5N。下列说法正确的是（　　）
A.上表面所在深度为5cm
B.下表面受到液体的压力为13N
C.正方体上下表面受到液体的压强差一定为零
D.将液体换成水，正方体最终漂浮，其上下表面受到水的压力差变大
11.两个相同的容器分别盛放密度为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体。将同一密度计分别放在甲、乙两种液体中，静止时所处的位置如图。将密度计从液体中取出后，容器底部所受液体压强的变化量为Δp甲、Δp乙，则（　　）
A.ρ甲>ρ乙，Δp甲>Δp乙
B.ρ甲>ρ乙，Δp甲=Δp乙
C.ρ甲<ρ乙，Δp甲>Δp乙
D.ρ甲<ρ乙，Δp甲=Δp乙
12.一个装有水的圆柱形容器（底面积为200cm2，不计容器壁厚度）放在水平桌面上，往容器中放入用细线相连，边长均为10cm的正方体物体A和B，二者静止后的状态如图甲所示，此时物体A露出水面高度为2cm。剪断细线后，二者静止后的状态如图乙，此时物体A露出水面高度为4cm。则（　　）
A.物体A的重为4N
B.剪断细线后水面下降2cm
C.物体B的密度为1.8×103kg/m3
D.图甲中细线对物体A的拉力为2N
二、填空题
13.如图所示，该实验是模拟潜水艇的沉浮，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内 （选填“气体”或“水”）的质量，从而改变烧瓶的 来实现其下沉或上浮。
14.将李子浸没在清水中，李子沉入水底，如图（a）所示，此时李子受到的浮力　 　李子受到的重力；往杯中逐渐加盐后李子开始上浮，露出水面后继续上浮，直至漂浮在水面上，如图（b）所示，此时李子受到的浮力　 　李子受到的重力（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
15.如图甲，一薄壁圆柱体容器足够深且容器底面积为，容器内放有边长为0.1m的均匀正方体物块A（不吸水），随后慢慢向容器中加水，在加水的过程中，物体A对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示，在整个过程中没有水溢出，且物体A的底面始终与容器中的水面平行，则物块A的重力为 N，向容器中加水3.05kg时，容器底部到水面的距离为 m。（）
16.如图所示，底面积为1×10-2m2薄壁轻质圆柱形容器A（容器足够高）放置于水平地面上，里面盛有0.66m深的水，将另一质量为5.4kg。底面积为5×10-3m2的实心圆柱体B竖直放入容器A中，待水静止后，此时水深为1.2m，圆柱体B上表面露出水面高度为0.12m。则容器中水的质量为 kg；圆柱体B的密度为 kg/m3。
17.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器，底面积为1×10-2m2，将一体积为5×10-4m3的木块用细线与容器底相连浸没在水中，如图甲所示。现剪断细线后，木块上浮，静止时木块有1/5体积露出水面，如图乙所示。木块的密度为 kg/m3，甲乙两图中水对容器底的压强变化了 Pa。
三、解答题
18.图是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量65吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为，若接收的太阳能只用来驱动船前进，在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示。（g取10N/kg，太阳能物理量符号用E表示）求：
（1）轮船满载时太阳能船和所载货物的总重力；
（2）第60s到第80s内牵引力的功；
（3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率。
19.有一重为2N，底面积为20cm2的圆柱型薄壁溢水杯，放在水平桌面上，杯内盛有重3N的水，水面恰好到达溢水口，水深度h为15cm。将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，溢出40cm3的水。求：
（1）物块未放入之前水对杯底的压强。
（2）物块的重力。
（3）物块静止时溢水杯对水平桌面的压强。
20.如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为，（）。求：
（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；
（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强；
（3）物体A在水中静止时，受到浮力的大小。
21.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。
22.如图，薄壁容器的底面积为S，水的密度为ρ水，物体A的体积为V，底面积为S1，轻质弹簧（不计质量和体积）的一端固定在容器底部，另一端与A连接。当容器中的水深为h时，弹簧的长度恰好等于原长，物体A有一半的体积浸在水中。（小资料：科学家胡克经过大量的实验研究发现，在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量Δl成正比，即F=kΔl，k是劲度系数，由弹簧的结构和材料决定。）
（1）求物体A的密度为____；
（2）若将A和轻质弹簧取走，求容器中的水面下降的高度；
（3）若在A上加放重为GB的物体B，A恰好浸没，求弹簧的劲度系数。
沪科版（2024）八年级全一册 第九章 浮力第四节 物体的浮与沉 同步训练（参考答案）
一、选择题
1.煮饺子时，从饺子下锅到煮熟后捞出的过程中，包含很多物理知识，正确的是
A.饺子刚投入水中，会沉到锅底，这是因为重力小于浮力
B.煮熟的饺子会浮起来，是因为饺子所受重力逐渐变小
C.当饺子漂浮在水面上时，它所受到的浮力大于重力
D.加热一段时间后，饺子体积增大，所受到的浮力也会增大
【答案】D
【解析】A．刚投入水中的饺子，所受的浮力小于重力，所以会下沉，沉到锅底，故A错误；
B．煮熟的饺子会浮起来，是因为饺子受热体积膨胀，排开水的体积变大，浮力变大，而重力不变，浮力大于重力时，上浮。故B错误；
C．漂浮在水面上时，饺子所受的浮力等于重力，故C错误；
D．加热一段时间，饺子的体积受热膨胀，排开水的体积变大，浮力变大，故D正确。
2.在太空失重环境下，在航天舱内将一个乒乓球压入水中，如题图所示，轻轻松开手后，乒乓球会（　　）
A.保持悬浮不动
B.上浮最终漂浮
C.下沉最终沉底
D.以上均有可能
【答案】A
【解析】 在太空中乒乓球处于完全失重状态，不受重力；
水也处于失重状态，水不会对浸入其中的乒乓球产生压力，乒乓不会受到浮力的作用，所以会悬浮在水里的任意位置，故A正确。
3.下列物体中，利用空气浮力升空的是
A.风筝
B.热气球
C.飞机
D.火箭
【答案】B
【解析】A．风筝是利用机翼上下方空气的流速不同获得向上的压力差，产生的升力升空的，故A不符合题意；
B．热气球是通过改变热气球内气体的密度改变浮力与重力的关系实现升降的，故B符合题意；
C．飞机是利用机翼上下表面空气流速不同有压强差，产生向上的力升空的，故C不符合题意；
D．火箭是利用喷出的燃气的反作用力升空的，故D不符合题意。
4.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体均分成两块，并轻轻地取出一半，余下的一半在液体中（　　）
A.将上浮
B.将下沉
C.仍然是悬浮
D.以上情况都可能出现
【答案】C
【解析】 物体悬浮时，ρ物＝ρ液；
分成两块后，不改变物体的密度，所以仍有ρ物＝ρ液，余下一半仍悬浮
5.2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（　　）
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
【答案】B
【解析】 当战斗机从军舰上起飞后，航空母舰的重力减小，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以舰体受到的浮力减小，由可知，液体的密度不变，排开液体的体积减小，舰体略上浮，B符合题意，A、C、D不符合题意。
6.关于浮力的应用下列说法中错误的是（　　）
A.轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B.潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的
C.热气球是通过填充比空气密度小的气体来实现上浮的
D.密度计是根据在不同液体中受到的浮力大小不同来测量液体密度的
【答案】D
【解析】 轮船用密度大于水的材料制成，通过制成空心的，增大排开水的体积，所以受到的浮力变大，因此可以浮在水面上，A正确，不符合题意；
潜水艇浸没在水中时，排开水的体积不变，受到的浮力不变；为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，B正确，不符合题意；
热气球是通过填充比空气密度小的气体使得浮力大于重力来实现上浮的，C正确，不符合题意；
密度计在不同液体中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，重力不变，受到的浮力不变，D错误，符合题意。
7.将一重为20N的物体，用手压入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，松手后该物体在水中静止时状态及浮力大小是（　　）
A.漂浮；F浮＝30N
B.悬浮；F浮＝20N
C.沉底；F浮＝30N
D.漂浮；F浮＝20N
【答案】D
【解析】 把物体放入盛满水的溢水杯中，排开的水重：G排＝30N，
物体受到的水的浮力：F浮＝G排＝30N。
物体的重力为G＝20N＜F浮，
故松手后该物体上浮，最后在水中静止时漂浮，则F浮′＝G＝20N。
8.如图，我国一艘第三代093B型攻击核潜艇在一次军事演习中，停在水面下200m处，后根据演习指令，下潜至300m处悬停，在此过程中
A.只需向水舱内充水
B.只需水舱向外排水
C.需先水舱向外排水，后向水舱内充水
D.需先向水舱内充水，后水舱向外排水
【答案】D
【解析】核潜艇悬停时受到的重力和浮力大小相等。核潜艇完全没入水面之后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变。核潜艇要继续下潜，需要重力大于浮力，需先向水舱内充水；当下潜至300m处悬停，此时重力需要等于浮力，由于浮力不变，所以需要水舱向外排水，使重力等于浮力核潜艇才能悬停在300m处。故D正确，ABC错误。
9.放在水平桌面上的两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体，将A、B两个小球分别放入两个容器中，静止后如图所示。已知两个小球排开液体的质量相同，下列判断正确的是（　　）
①两个小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
③放入小球后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
④放入小球后甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有①④正确
D.只有②④正确
【答案】B
【解析】 由题意可知，两个小球排开液体的质量相同，由阿基米德原理F浮＝G排＝m排g可知，两个小球受到的浮力相等，故①正确；
两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体，放入小球后，甲容器内液面较高，则两小球排开液体的体积关系为V排A＞V排B，而浮力相同，由F浮＝ρ液gV排的变形式ρ液可知，两液体的密度关系为ρ甲＜ρ乙，即甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度，故②错误；
③因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，由两个小球受到的浮力相等可知，两小球的重力相等，因两个相同的容器中盛有高度相同的不同液体，即两液体的体积相等，由m＝ρV可知，两液体的质量关系为m甲＜m乙，由F＝G总＝（m容+m液+m球）g可知，乙容器的重力较大，乙对桌面的压力较大，故③正确；
④放入小球后，液体对容器底的压力F′＝G总′＝（m液+m球）g，则乙容器底部受到的液体压力较大，
由p可知，乙容器中液体对容器底的压强较大，故④错误。
10.如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，浮力为8N，上表面受到液体的压力为5N。下列说法正确的是（　　）
A.上表面所在深度为5cm
B.下表面受到液体的压力为13N
C.正方体上下表面受到液体的压强差一定为零
D.将液体换成水，正方体最终漂浮，其上下表面受到水的压力差变大
【答案】B
【解析】 因物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，所以物体排开液体的体积

由F浮=ρ液gV排可得，液体的密度
物体上表面受到液体的压力F1=5N，正方体的上表面面积
正方体上表面受到的压强
由p=ρ液gh可得，正方体上表面所处的深度 ，故A错误；
根据浮力产生的原因可得，物体下表面受到液体的压力F2=F浮+F1=8N+5N=13N，故B正确；
物体受到了浮力，则正方体上下表面受到压力的合力一定不为零，则正方体上下表面受到液体的压强差一定不为零，故C错误；
物体漂浮和悬浮时受到的浮力都等于其自身重力，也就是说两种情况下物体受到的浮力相等，根据浮力产生的原因可知，将液体换成水，正方体最终漂浮，其上下表面受到水的压力差不变，故D错误。
11.两个相同的容器分别盛放密度为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体。将同一密度计分别放在甲、乙两种液体中，静止时所处的位置如图。将密度计从液体中取出后，容器底部所受液体压强的变化量为Δp甲、Δp乙，则（　　）
A.ρ甲>ρ乙，Δp甲>Δp乙
B.ρ甲>ρ乙，Δp甲=Δp乙
C.ρ甲<ρ乙，Δp甲>Δp乙
D.ρ甲<ρ乙，Δp甲=Δp乙
【答案】D
【解析】 同一密度计的重力不变，密度计在不同液体中都处于漂浮状态，由漂浮条件可知，密度计受到的浮力都等于自身的重力，则密度计在两种液体中所受浮力相同；由图可知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，根据可知甲、乙液两种液体的密度关系为，A、B不符合题意；
因容器为柱形容器，且原来密度计在液体中都处于漂浮状态，则将密度计取出后，容器底部所受液体压力的变化量都等于密度计的重力，则减小的压力相等，又因为两容器的底面积，则由可知容器底部所受液体压强的变化量，D符合题意，C不符合题意。
12.一个装有水的圆柱形容器（底面积为200cm2，不计容器壁厚度）放在水平桌面上，往容器中放入用细线相连，边长均为10cm的正方体物体A和B，二者静止后的状态如图甲所示，此时物体A露出水面高度为2cm。剪断细线后，二者静止后的状态如图乙，此时物体A露出水面高度为4cm。则（　　）
A.物体A的重为4N
B.剪断细线后水面下降2cm
C.物体B的密度为1.8×103kg/m3
D.图甲中细线对物体A的拉力为2N
【答案】D
【解析】 从图乙可以看到，物体A漂浮在水面上，此时物体A露出水面高度为4cm，物体A浸没在水中的深度为6cm，物体A排开水的体积为
根据阿基米德原理可知，物体A受到的浮力大小为
根据物体的浮沉条件可知，物体A受到的浮力大小等于其自身的重力大小，物体A的重为6N，A不符合题意；
剪断细线前，物体A露出水面高度为2cm，剪断细线后，物体A露出水面高度为4cm，物体B还是浸没在水中，两物体排开水的总体积变小了，这变化量为
圆柱形容器底面积为200cm2，水面下降的高度为
剪断细线后水面下降1cm，B不符合题意；
观察图甲，把物体A和B看作一个整体，它受到自身的重力，和水对它的浮力，这二力平衡，可得
物体A和B排开水的体积为
物体A的重为6N，可得
解得，物体B的质量为1.2kg，物体B的体积为1.0×10-3m3，根据密度公式可知，物体B的密度为
C不符合题意；
从图甲可以看到，对A受力分析，它受到自身的重力、细线对物体A的拉力和水对它的浮力，三力平衡，可得
图甲中A受到的浮力为
物体A的重为6N，可得细线对物体A的拉力为
图甲中细线对物体A的拉力为2N，D符合题意。
二、填空题
13.如图所示，该实验是模拟潜水艇的沉浮，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内 （选填“气体”或“水”）的质量，从而改变烧瓶的 来实现其下沉或上浮。
【答案】水 重力
【解析】吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶，烧瓶的总重力增大，但V排不变，由公式可知，在水的密度不变时，模型所受的浮力不变，浮力小于重力时，将下沉；吹气时，瓶内气压增大，气压将烧瓶内的水压出烧瓶外，水流出烧瓶，烧瓶的总重力减小，但V排不变，由公式排可知，在水的密度不变时，模型所受的浮力不变，浮力大于重力时，将上浮；由此可知，通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内水的质量，从而改变烧瓶的重力来实现其下沉或上浮。
14.将李子浸没在清水中，李子沉入水底，如图（a）所示，此时李子受到的浮力　 　李子受到的重力；往杯中逐渐加盐后李子开始上浮，露出水面后继续上浮，直至漂浮在水面上，如图（b）所示，此时李子受到的浮力　 　李子受到的重力（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 小于　等于
【解析】 李子沉在水底，由物体的浮沉条件可知，李子受到的浮力小于李子重。
根据沉浮条件可知，物体漂浮时，浮力大小等于重力。
15.如图甲，一薄壁圆柱体容器足够深且容器底面积为，容器内放有边长为0.1m的均匀正方体物块A（不吸水），随后慢慢向容器中加水，在加水的过程中，物体A对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示，在整个过程中没有水溢出，且物体A的底面始终与容器中的水面平行，则物块A的重力为 N，向容器中加水3.05kg时，容器底部到水面的距离为 m。（）
【答案】8 0.11
【解析】由图乙可知，当加入水的质量为0kg时，物体A对容器底部的压强为
物体A的重力
由图乙知，当加入水的质量为2kg时，物体A对容器底部的压强为0Pa，此时物体A恰好漂浮，所以F浮=GA，设此时水的深度为h1，
根据和（1）可知
加水2kg时物体刚好漂浮，水的质量从2kg增大到3.05kg，物体缓慢上浮，且浸入水中的深度不变，此时相当于在物体下面加水1.05kg，由和V=Sh可知，则物体下表面以下水的深度
则水的总深度为
16.如图所示，底面积为1×10-2m2薄壁轻质圆柱形容器A（容器足够高）放置于水平地面上，里面盛有0.66m深的水，将另一质量为5.4kg。底面积为5×10-3m2的实心圆柱体B竖直放入容器A中，待水静止后，此时水深为1.2m，圆柱体B上表面露出水面高度为0.12m。则容器中水的质量为 kg；圆柱体B的密度为 kg/m3。
【答案】6.6
【解析】水的体积为
水的质量为
设圆柱体B在水中漂浮或者悬浮，则圆柱体B所受的浮力为
此时浸入水中的体积为
水的深度为
故假设成立，此时圆柱体浸入水中的深度为
圆柱体B的体积为
圆柱体B的密度为
17.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器，底面积为1×10-2m2，将一体积为5×10-4m3的木块用细线与容器底相连浸没在水中，如图甲所示。现剪断细线后，木块上浮，静止时木块有1/5体积露出水面，如图乙所示。木块的密度为 kg/m3，甲乙两图中水对容器底的压强变化了 Pa。
【答案】 100
【解析】 剪断细线后，木块上浮，静止时木块有1/5体积露出水面，此时浮力的大小等于木块重力的大小，则F浮=G木
ρ水gV排=ρ木gV木
即
木块浸没后，排开水的体积的变化量
水深度的变化量
水对容器底的压强变化了Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-2m=100Pa。
三、解答题
18.图是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量65吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为，若接收的太阳能只用来驱动船前进，在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示。（g取10N/kg，太阳能物理量符号用E表示）求：
（1）轮船满载时太阳能船和所载货物的总重力；
（2）第60s到第80s内牵引力的功；
（3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率。
【答案】（1）6.5×105N；（2）8×105J；（3）25%
【解析】（1）轮船满载时，处于漂浮状态，排开水的重力等于太阳能船和所载货物的总重力，即
（2）第60s到第80s内，由图乙可知，v=0.5m/s，则行驶的路程为
由图甲可知，此时牵引力F=8×104N，牵引力做的功为
（3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能电池板接收的太阳能
第50s到第100s，由图乙可知，v=0.5m/s，行驶的路程为
由图甲可知，此时牵引力F=8×104N，牵引力做的功为
太阳能船的效率为
＝
19.有一重为2N，底面积为20cm2的圆柱型薄壁溢水杯，放在水平桌面上，杯内盛有重3N的水，水面恰好到达溢水口，水深度h为15cm。将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，溢出40cm3的水。求：
（1）物块未放入之前水对杯底的压强。
（2）物块的重力。
（3）物块静止时溢水杯对水平桌面的压强。
【答案】（1）1.5×103Pa；（2）0.4N；（3）2.5×103Pa
【解析】（1）由液体压强公式可得，物块未放入之前水对杯底的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
（2）由图可知，物块处于漂浮状态，所以物体所受的浮力等于其重力，而物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力，所以物块的重力
G=F浮=G排=ρ水V排g=1×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N
（3）因为物体的重力等于排开液体的重力，所以物块静止时溢水杯对水平桌面的压强就等于溢水杯内装满水未放入物体时溢水杯对桌面的压强，即
20.如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N，底面积为，容器中水重为6N，水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg，体积为，（）。求：
（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；
（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强；
（3）物体A在水中静止时，受到浮力的大小。
【答案】（1）800Pa；（2）975Pa；（3）0.9N
【解析】（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强为
（2）物体A的重力为
物体A在水中静止时，容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
（3）物体A的密度为
小于水的密度，物体A在水中静止时，处于漂浮状态，则它受到的浮力为
21.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】(1)4.12×106Pa；(2)2.06×107N；(3)8×105kg
【解析】(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
22.如图，薄壁容器的底面积为S，水的密度为ρ水，物体A的体积为V，底面积为S1，轻质弹簧（不计质量和体积）的一端固定在容器底部，另一端与A连接。当容器中的水深为h时，弹簧的长度恰好等于原长，物体A有一半的体积浸在水中。（小资料：科学家胡克经过大量的实验研究发现，在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量Δl成正比，即F=kΔl，k是劲度系数，由弹簧的结构和材料决定。）
（1）求物体A的密度为____；
（2）若将A和轻质弹簧取走，求容器中的水面下降的高度；
（3）若在A上加放重为GB的物体B，A恰好浸没，求弹簧的劲度系数。
【答案】 （1）　（2）　（3）
【解析】 （1）由题意可知，当容器中的水深为h时，弹簧的长度恰好等于原长，即弹簧的形变量Δl为零，已知，在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量Δl成正比，则弹簧的弹力为零，这时，物体A有一半的体积浸在水中，物体A受到自身的重力和浮力的作用，这二力平衡，大小相等，即
物体受到的浮力
物体的重力
可得到，最后解得。
（2）轻质弹簧不计质量和体积，其浸没在水中，就当作是不排开水，物体A一半浸没在水中，排开水的体积为，薄壁容器的底面积为S，将A和轻质弹簧取走，容器中的水面下降的高度为，容器中的水面下降的高度为。
（3）若在A上加放重为GB的物体B，A恰好浸没，A排开水的体积即为自身的体积大小，A受到自身的重力、物体B的压力、水对它的浮力、弹簧对它的竖直向上的弹力，这四力平衡，可得
已知物体A的重力为
物体A受到的浮力为
联立上面的式子，可得
由（2）解析可知，将A和轻质弹簧取走，容器中的水面下降的高度是，那么在A一半浸没在水中的条件下，剩下的一半也浸没在水中时，容器中的水面上升的高度也是，已知A向下移动的距离s和水面同时上升的高度之和，等于物体A的一半高度，即
解得A向下移动的距离为
A和轻质弹簧是连在一起的，那么轻质弹簧也下移了距离s，因为F=kΔl，可知
解得

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