课时1.3.2水的浮力应用

第一章水和水的溶液课时3.2水的浮力应用知识内容重难点分析浮力产生的原因是否有浮力判断浮力的基础计算上下表面压力差称量法上下表面压力差法一.物体的浮沉条件1.漂浮时浮力等于重力2.悬浮时浮力等于重力3.沉底时浮力=重力支持力（注：与底部紧密贴合的不符合）二.物体的浮沉条件的应用1.密度计：浮力等于重力，上小下大，上疏下密2.浮力秤：浮力等于重力，依据阿基米德原理得出正比关系3.轮船与热气球：浮力等于重力4.半潜船与潜水艇：浮力等于重力，改变自重来控制升降5.提升重物的受力分析：利用阿基米德原理可计算体积与密度6.物块上浮时受力分析：浮力增大至等于重力，然后浸没时可算体积11．如图甲所示是“远望6号”远洋测量船，它可以在南北纬60°以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪与测控任务。小明将自制的小船先后放在不同浓度的液体中，模拟测量船在不同海域航行，如图乙、丙所示。若图乙、丙中液体表面的高度相同，则下列说法中正确的是（

）A．图丙中容器底部所受液体的压强较大 B．小船在图丙中所受液体的浮力较大C．小船在图乙中底部所受液体压力较大 D．小船在图乙中排开的液体质量较大【答案】A【解析】ABD．由图乙和图丙可知，小船处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，小船在图乙和图丙中浮力相等；由阿基米德原理可知排开液体的重力相等，由G=mg可知排开液体的质量相等；图丙中小船排开液体的体积较小，浮力相等，由F浮=ρ液gV排可知图丙中液体的密度较大，图乙、丙中液体表面的高度相同，由p=ρgh可知图丙中容器底部所受液体的压强较大，故A正确，BC错误；C．小船在图乙和图丙中浮力相等，由浮力产生的原因可知，小船上表面受到的压力为零，小船下表面受到液体的压力相等，故C错误。故选A。12．全国政协十四届二次会议首场“委员通道”集体采访活动3月4日在人民大会堂中央大厅北侧举行。叶聪委员表示，近三年全球过半载人深潜由中国载人潜水器完成。如图所示是某载人潜水器，它可以在4500m的水下工作。若海水密度为，潜水器悬浮在海水中时的总质量为18t。下列说法正确的是（）（g取10N/kg）A．潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力B．潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的C．潜水器悬浮在海水中时，所受浮力为ND．潜水器在海面下4500米处作业时，受到的海水压强为【答案】C【解析】A．潜水器在海面上漂浮时处于平衡状态，浮力等于重力，故A错误；B．潜水器在海面下4500m处连续作业时，海水的密度和潜水器排开海水的体积都不变，根据可知，所受浮力的大小不变，所以潜水器的沉浮不是靠改变浮力大小，而是靠改变自重的大小实现的，故B错误；C．潜水器悬浮时所受浮力等于重力，即故C正确；D．潜水器在海面下4500m处作业时，潜水器受到的海水压强为故D错误。故选C。1．小明将吸管的一端缠绕一些细铜丝，并用石蜡封口，自制一个简易密度计。水平桌面上，两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体，将该密度计依次放入甲、乙两种液体中，静止时，液面相平，如图下列正确的是（

）A．密度计越靠上的刻度，对应的密度值越大B．密度计在甲液体中比在乙液体中受到的浮力小C．甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力D．若将原密度计底部再多缠几圈细铜丝，则密度计相邻两刻度线之间的距离变小【答案】C【解析】A．密度计浸入液体深度越小，液体密度越大，所以密度计越往上的刻度，对应密度越小，故A错误；B．密度计始终漂浮，浮力大小等于密度计的重力，所以浮力相等，故B错误；C．由于甲、乙液面相平，甲液体的密度小，所以甲液体比乙液体对容器底的压强小，因为容器的底面积相同，由F=pS可知，甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力，故C正确；D．密度计底部多缠几圈细铜丝，密度计自身重力变大，根据公式F浮=ρ液ghS=G，液体密度相同时，密度计的浸没深度h增大，所以密度计的测量范围变小，所以相邻两刻度的距离变大，故D错误。故选C。2．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，当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度，孔明灯才上升B．图乙所示，轮船从长江驶入海洋的过程中，浮力变大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，潜水艇在水面以下，下沉过程中，浮力变小【答案】A【解析】A．当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度时，孔明灯受到的浮力大于自身的重力，孔明灯才上升，故A正确；B．轮船漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，轮船从长江驶入海洋的过程中，重力不变，受到的浮力不变，故B错误；C．良种漂浮，受到的浮力等于重力；次种下沉，受到的浮力小于重力，故C错误；D．潜水艇在水面以下，排开水的体积不变，由可知，下沉过程中受到的浮力不变，故D错误。故选A。3．用玻璃试管、胶管、铁丝、注射器、水管、橡胶塞等制作潜水艇模型，然后在模型中装入适量的水，浸没在水中刚好悬浮，如图所示，探究模型在水中如何实现上浮或下沉。下列说法正确的是（

）A．向试管外抽气，模型下沉，它受到的浮力变小B．若要让悬浮的潜水艇模型上浮应向试管内打气C．潜水艇模型是通过改变模型的体积实现沉浮的D．当潜水艇模型漂浮于水面时，它受的浮力小于其重力【答案】B【解析】A．向试管外抽气，模型内气压减小，水进入模型，增加了模型的重力。模型的体积不变，排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排​可知，模型受到的浮力不变，故A错误；B．若要让悬浮的潜水艇模型上浮，应增大模型内气压，使模型内水的体积减小，减小模型的重力，当重力小于浮力时，模型上浮，故B正确；C．潜水艇模型是通过吸排水来改变自身的重力从而实现沉浮的，故C错误；D．当潜水艇模型漂浮于水面时，由浮沉条件可知，它受的浮力等于其重力，故D错误。故选B。4．如图所示，小明用硬质塑料瓶、注射器等器材制作了一个潜艇模型，通过推拉注射器实现潜艇模型的浮沉。潜艇模型总质量为0.65kg，体积为（不包含注射器与塑料软管），放在装水的容器中实验（，）下列关于该潜艇模型说法中正确的是（）A．向内推注射器活塞，可使悬浮的潜艇模型下沉B．潜艇模型浸没后继续下沉的过程中，排开水的体积变大C．要使该潜艇模型悬浮，水舱内需吸入150mL的水D．在较浅处悬浮的潜艇模型下潜至更深处悬浮，注射器应一直向外抽气【答案】C【解析】A．向内推注射器活塞，塑料瓶中的气压增大，水被排出，塑料瓶整体的重力减小，所以悬浮的潜艇模型将上浮，故A错误；B．潜艇模型浸没后继续下沉的过程中，排开水的体积不变，故B错误；C．要使该潜艇模型悬浮，受到的浮力等于重力，所以需要吸入的水的质量需要吸入水的体积故C正确；D．在较浅处悬浮的潜艇模型下潜至更深处悬浮，潜艇模型排开水的体积不变，受到的浮力不变，重力不变，所以注射器不需要向外抽气，故D错误。故选C。5．如图所示，下列关于浮力的分析，正确的是（）A．甲图鸡蛋在浓盐水中静止，若往浓盐水中再加一些盐，鸡蛋再次静止后所受浮力变大B．乙图是潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程，潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力相等C．将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入A、B两液体中，静止时如图丙所示，简易密度计在A液体中排开液体的质量等于简易密度计在B液体中排开液体的质量D．若把丙图中密度计在B液体的液面以上部分截掉后，剩余部分在B液体中将下沉【答案】C【解析】A．甲图中的鸡蛋在盐水中处于悬浮状态，鸡蛋受到的浮力等于自身重力；再向盐水中撒盐，盐水的密度增大，鸡蛋会上浮最终漂浮，鸡蛋在漂浮时受到的浮力仍然等于其重力，所以浮力不变，故A错误；B．由图乙可知，潜水艇在海中悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由知道，潜艇悬浮时所受浮力大，故B错误；C．同一密度计在甲、乙两溶液中都处于漂浮状态，浮力都等于密度计的重力，密度计的重力相等，所以浮力也相等，根据可知简易密度计在A液体中排开液体的质量等于简易密度计在B液体中排开液体的质量，故C正确；D．开始时密度计处于漂浮状态，浮力等于重力，将液面以上部分的截掉后，重力减小，浮力大于重力，则密度计会上浮最终处于漂浮状态，故D错误。故选C。6．将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大塑料瓶的瓶盖，就做成了如图所示的“浮沉子”。增加手对大瓶侧面的压力，则（）A．大塑料瓶内气压不变，小瓶不能实现悬浮B．大塑料瓶内气压变小，小瓶内水量减少，小瓶能实现悬浮C．大塑料瓶内气压变大，小瓶内水量减少，小瓶不能实现下潜D．大塑料瓶内气压变大，小瓶内水量增加，小瓶能实现下潜【答案】D【解析】当增加手对大瓶侧面的压力时，大塑料瓶内气压变大，小瓶内气体被压缩，体积变小，排开水的体积变小，浮力变小，小瓶内水量增加，重力变大，当浮力等于或小于重力时，小瓶能实现悬浮或下潜，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。7．如图所示，水面下同一地方同一深度有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断正确的是（）A．正在下潜的是甲潜艇B．没露出水面前，两艘潜艇所受的浮力相同C．没露出水面前，上浮潜艇所受的浮力不断增大D．正在下潜的潜艇所受的浮力不断减小【答案】B【解析】BCD．没露出水面前，两艘潜艇排开水的体积大小不变且相同，根据阿基米德原理可知，它们所受的浮力大小不变，且大小相同，故B正确，CD错误；A．当浮力大于重力时，物体上浮，当浮力小于重力时，物体下沉；由图可知，乙潜艇水舱中水较多，重力较大，所以，正在下潜的是乙潜艇，故A错误。故选B。8．图甲是我国第二大半潜船“新耀华”号，该船满载时的排水量约8万吨，配有108个压载水舱，用DGPS、激光、雷达三套系统进行精准动力定位。工作过程如图乙所示，调节压载水舱中的水量，使甲板下潜至预定水深，待货物到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成装载过程。下列有关说法正确的是（）A．“新耀华”号载货从长江驶入东海的过程中，液体密度增大，浮力变大B．“新耀华”号满载时受到的浮力约8×10⁸NC．“新耀华”号要上浮时，应向压载水舱注入水D．“新耀华”号卸下货物后，船底所受水的压强变大【答案】B【解析】A．“新耀华”号从长江驶入东海，液体密度增大，但船始终处于漂浮状态，其所受浮力等于重力，重力不变，所以浮力也不变，故A错误；B．该船满载时的排水量为8万吨，船满载时，船受到的浮力F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N故B正确；C．“新耀华”号上浮时，应将压载水舱的水排出舱外，此时“新耀华”的重力变小，重力小于浮力，会上浮，故C错误；D．“新耀华”号卸下货物后，“新耀华”号会上浮，在上浮过程中，船底离水面的距离变小，即深度变小，根据可知船底所受水的压强变小，故D错误。故选B。9.中国海军成立71周年纪念日前夕，075型两栖攻击舰的2号舰在上海某造船厂正式下水。如图所示，这艘攻击舰最大排水量约为，是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是（）A．此军舰满载时能受到的最大浮力约为B．军舰航行时，受到的浮力大于军舰的总重力C．军舰从长江驶入东海后，液体密度增大，排开液体体积增大D．直升机从军舰上飞走后，军舰所受浮力减小【答案】D【解析】A．此军舰满载时能受到的最大浮力F浮=G排=m排g=3.5×104t×10N/kg=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N故A错误；B．军舰航行时，处于漂浮状态，受到的浮力等于军舰的总重力，故B错误；C．军舰从长江驶入东海后，依旧处于漂浮状态，受到的浮力等于军舰的总重力，浮力不变，液体密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，排开液体体积变小，故C错误；D．直升机从军舰上飞走后，军舰仍漂浮，但军舰的总重力减小，根据漂浮条件可知，军舰所受浮力减小，故D正确。故选D。10．如图所示，“新光华”号半潜船是国内最大、全球第二大半潜船。其最大下潜深度为30m，满载排水量约10万吨。工作时，如图甲、乙、丙所示，通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，待货物到达甲板上方，再次调节舱中海水量，使甲板浮出水面，完成装载过程。下列关于“新光华”号的说法正确的是（）A．“新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力相等B．“新光华”号是通过改变排开液体的体积来实现浮与沉的C．最大下潜时，“新光华”号底部受到海水的压强约为D．满载时，“新光华”号所受浮力约为【答案】C【解析】A．乙图中半潜船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小；已知液体的密度是相同的，所以由F浮=ρgV排可知浮力的关系F甲<F乙F乙>F丙故A错误；B．通过调节压载水舱中的海水量，使甲板下潜至预定水深，所以“新光华”号是通过改变自身的重力来实现浮与沉的，故B错误；C．“新光华”号半潜船处在最大下潜时，船底所受海水的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa故C正确；D．满载时，“新光华”号所受浮力F浮=G=mg=10×104×103kg×10N/kg=1×109N故D错误。故选C。二、计算题11．某物理兴趣小组利用粗细均匀的吸管制作了一支密度计。他们在吸管的下端装入适量的小钢珠，然后用蜡封住并使其底部平整。他们将自制的密度计竖直放入水中，静止时，密度计浸入水中的深度为H，如图甲所示。他们又将该密度计从水中取出来，擦干表面的水，再将其竖直放入另一种未知液体中，该密度计浸入未知液体中的深度为h，如图乙所示。已知自制的密度计的总质量为m，吸管的横截面面积为S，水的密度为ρ水。（1）如图甲所示，求水对自制的密度计底部向上的压力F向上；（2）根据图甲和图乙，推算出未知液体的密度ρ液；（3）将自制的密度计先后放入水中和盐水中，测得密度计浸入水

中和盐水中的深度相差1cm，求密度计浸在水中的深度。（ρ水=1.0×10³kg/m³，ρ盐水=1.1×10³kg/m³）【答案】（1）；（2）；（3）11cm【解析】解：（1）自制密度计底部受到液体的压强为自制的密度计底部向上的压力为（2）密度计始终漂浮，密度计受到的浮力必变，即底部受到的压力不变，则解得（3）设密度计浸在水中的深度为h'，密度计在水中和盐水中受到的浮力，即底部受到液体的压力相同，则带入数据为解得答：（1）水对自制的密度计底部向上的压力为ρ水gSH；（2）未知液体的密度为；（3）密度计浸在水中的深度为11cm。12．在建设桥梁时，需将一重为的正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。（1）用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升，如图甲所示。20s时间内，拉力F对部件做了的功，计算这个过程中：①拉力F做功的功率；②部件上升的距离。（2）如图乙所示，现缓慢的将部件匀速投入水中、水对部件下表面的压力记作，水对部件上表面的压力记作，二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示（忽略水的阻力）。求：①图丙所示过程中，部件浸没时受到的浮力；②图丙中等于？【答案】（1）①，②；（2）①1×104N，②【解析】解：（1）①20s时间内，拉力F对部件做了6×104J的功，则拉力F做功的功率②由于该部件从运输船上匀速向上提升，部件处于平衡状态，根据二力平衡可知F=G=3×104N由W=Fs=Gh可知，部件上升的距离（2）①由图像可知，当部件在水中的深度为h2时，水对部件上表面的压力F2=0，水对部件下表面的压力F1=1×104N，此时部件刚好完全浸没在河水中，根据压力差法，部件浸没时受到的浮力F浮=F1F2=1×104N根据阿基米德原理可得正方体桥梁部件的边长正方体桥梁部件的底面积S=l2=1m×1m=1m2由丙图可知，深度h6时，F1=3×104N，则答：（1）拉力F做功的功率3000W，部件上升的距离2m；（2）丙所示过程中，部件浸没时受到的浮力是1×104N；图丙中h6等于3m。13．如图所示，容器底部安装有压力传感器，可显示所受压力的大小。一重为2.5N的实心圆柱体，放在容器底部，缓慢向容器中加水，当圆柱体有一半浸在水中时，圆柱体对容器底面的压力为1.5N。若将容器内的水全部倒出，然后向容器中缓慢加入某未知液体，当圆柱体刚好完全浸没在该液体中时，圆柱体对容器底面的压力刚好为0。求：（）（1）圆柱体一半浸在水中时，所受的浮力大小；（2）未知液体的密度。【答案】（1）1N；（2）1.25×103kg/m3【解析】解：（1）圆柱体一半浸没水中，圆柱体对容器底面的压力F压=F支=GF浮受到水的浮力F浮=GF压=2.5N1.5N=1N（2）排开水的体积圆柱体的体积V=2V排=2×1×104m3=2×104m3圆柱体刚好浸没未知液体中，圆柱体对容器底面的压力刚好为0，受到液体的浮力F浮′=G=2.5N排开未知液体的体积V排′=V=2×104m3未知液体的密度答：（1）圆柱体一半浸在水中时，所受的浮力大小是1N；（2）未知液体的密度是1.25×103kg/m3。14．如图一个石块悬挂在弹簧测力计挂钩上，在空气中弹簧测力计示数是10N，当把石块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6N，g取，，求：（1）石块受到的浮力；（2）石块排开的水的体积；（3）石块的质量；（4）石块的密度。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】解：（1）石块受到的浮力为（2）石块排开的水的体积为（3）石块的质量为（4）石块的密度为答：（1）石块受到的浮力为；（2）石块排开的水的体积为；（3）石块的质量；（4）石块的密度为。15．将一金属块悬挂在弹簧测力计下，当浸没在酒精中静止时，弹簧测力计的示数为2.8N，如图甲所示；当浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为2.4N，如图乙所示。（，）（1）请在丙图中画出金属块浸没在酒精中的受力示意图（重心已画出）；（2）求金属块的密度；（3）若将该装置放在盐水中，弹簧测力计的示数为2.3N，求该盐水的密度。【答案】（1）；（2）2.2×103kg/m3；（3）1.05×103kg/m3【解析】解：（1）金属块浸没在酒精中处于静止状态，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，如图所示：（2）当金属块浸没在酒精中静止时，由平衡状态得

①当金属块浸没在水中静止时，由平衡状态得

②由①②联立求解得，G=4.4N金属块的质量金属块的体积金属块的密度（3）若将该装置放在盐水中，弹簧测力计的示数为F=2.3N，由得答：（1）；（2）金属块的密度为2.2×103kg/m3；（3）若将该装置放在盐水中，弹簧测力计的示数为2.3N，该盐水的密度为1.05×103kg/m3。16．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。如图乙所示，是绳子的拉力F随时间t变化的图像。求：（1）浸没在水中时，金属块受到的浮力；（2）金属块的体积；（3）如图丙所示，当该金属块完全浸没在某种液体中时，弹簧测力计的示数为3.8N，则丙图中某液体的密度是多少？【答案】（1）2N；（2）2×104m3；（2）0.8×103kg/m3【解析】解：（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为G=F拉=5.4N当金属块未露出水面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力大小为F浮=GF拉=5.4N3.4N=2N（2）金属块的体积（3）当该金属块完全浸没在某种液体中时，弹簧测力计的示数为3.8N，受到的浮力F浮1=GF拉1=5.4N3.8N=1.6N金属块排开液体的体积等于金属块的体积，液体的密度答：（1）浸没在水中时，金属块受到的浮力是2N；（2）金属块的体积是2×104m3；（3）如图丙所示，当该金属块完全浸没在某种液体中时，弹簧测力计的示数为3.8N，则丙图中某液体的密度是0.8×103kg/m3。17．如图甲所示是打捞时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以的速度匀速上升的情景。图乙是A离开水底上升过程中钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像。求：（1）长方体A的高度；（2）长方体A浸没在水中受到的浮力；（3）长方体A的密度。【答案】（1）1.5m；（2）4×104N；（3）1.5×103kg/m3【解析】解：（1）由乙图可知，在第10s物体上表面开始露出水面，第15s下表面开始离开水面，因此这段时间物体通过的距离就是长方体的高度，即（2）由乙图可知，长方体浸没在水中时的拉力为2×104N，因为匀速上升，长方体的重力等于离开水面后的拉力为6×104N，故浮力为（3）长方体的质量为长方体的体积等于浸没时排开液体的体积为长方体的密度为答：（1）长方体A的高度为1.5m；（2）长方体A浸没在水中受到的浮力为4×104N；（3）长方体A的密度为1.5×103kg/m3。18．如图甲所示，用弹簧秤悬挂一物体，保持静止；当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示。（g=10N/kg）求：（1）物体的质量m；（2）物体浸没在水中受到的浮力F浮；（3）物体的密度。【答案】（1）0.6kg；（2）2N；（3）【解析】解：（1）物体的质量（2）物体浸没在水中受到的浮力（3）物体的体积为物体的密度答：（1）物体的质量为0.6kg；（2）物体浸没在水中受到的浮力为2N；（3）物体的密度为。19．如图甲，小李用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中深度h的变化情况，如图乙图所示。（g=10N/kg）求：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力；（2）金属块的体积；（3）金属块的密度。【答案】（1）2N；（2）2×104m3；（3）3×103kg/m3【解析】解：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力（2）金属块浸没在水中，体积等于排开水的体积，由得，金属块的体积（3）金属块的重力由得，金属块的质量为金属块的密度答：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力6N；（2）金属块的体积2×104m3；（3）金属块的密度3×103kg/m3。20．中国在海军装备现代化的进程中，已拥有世界最先进的核潜艇。如图为某种型号的导弹型核潜艇，该艇水上排水量为16600吨，水下排水量为18600吨，核潜艇的体积为，艇长170.7m、艇宽12.8m，下潜深度可达400m。（1）下潜深度为400m时，水对核潜艇的压强为多少Pa？（2）核潜艇在水下航行时所受浮力是多少N？（3）核潜艇在水面航行时露出水面的体积是多少？（海水密度近似取作）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）下潜深度为400m时，水对核潜艇的压强为（2）核潜艇在水下航行时所受浮力是（3）核潜艇在水面航行时，排开水的体积为露出水面的体积是答：（1）下潜深度为400m时，水对核潜艇的压强为；（2）核潜艇在水下航行时所受浮力是（3）核潜艇在水面航行时露出水面的体积是。21．如图所示为公园游玩常用的观光船，为了保护环境一般采用电力驱动。这种游船满载时，船和人的总质量为280kg。（g取10N/kg）求：（1）该游船满载时，船底最深处距离水面0.6m，该处所受水的压强；（2）该游船满载时，游船排开水的体积；（3）该游船满载时，在平静的湖面上以1.5m/s的速度匀速行驶，驱动电机的功率为750W，求此时游船所受水的阻力。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）该游船满载时，船底最深处距离水面0.6m，该处所受水的压强为（2）该游船满载时，游船受到的浮力为游船排开水的体积为（3）游船做匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，此时游船所受水的阻力为答：（1）该游船满载时，船底最深处距离水面0.6m，该处所受水的压强为；（2）该游船满载时，游船排开水的体积为；（3）此时游船所受水的阻力为。22．如图所示是我国自主研制的96A式主战坦克，它具有潜渡（指坦克沿河底从水下通过）功能。已知该坦克重42t，高2.3m，履带与地面的接触面积为。（水的密度为，）（1）该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强是多少？（2）该坦克在水深为7.3m的河底潜渡时，求顶部面积为的舱门受到河水的压力；（3）该坦克的体积为，则该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力多大？坦克对水平河床的压力多大？【答案】（1）；（2）；（3），【解析】（1）解：对水平地面上的坦克，对地面的压力等于重力，由可知坦克对地面的压强是（2）对坦克车顶的玻璃窗，由可知玻璃窗受到的压强为舱门受到河水的压力为（3）对潜渡中的坦克，由得该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力为坦克对河床压力为答：（1）该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强是；（2）该坦克在水深为7.3m的河底潜渡时，顶部面积为的舱门受到河水的压力为；（3）该坦克在上述河段中潜渡时所受浮力为，坦克对水平河床的压力为。23．如图（甲）所示，体积是800cm3，正方体木块漂浮在水面上，所受浮力为7.2N，求：（1）木块的重力；（2）木块露出的体积；（3）若在木块上方放一金属块，木块恰好没入水中，如图（乙）所示，则金属块的重力是多少？【答案】（1）7.2N；（2）80cm3；（3）0.8N【解析】解：（1）正方体木块漂浮在水面上，浮力等于重力，故重力为（2）木块浸入水中的体积则木块露出的体积（3）木块恰好没入水中，则此时木块受到的浮力所以铁块的重力为答：（1）木块的重力为7.2N；（2）木块露出的体积为80cm3；（3）金属块的重力为0.8N。24．如图所示，一个质量为2.1kg的实心圆柱体，从池底A位置以0.2m/s的速度匀速竖直上浮，经5s圆柱体上浮到B位置（圆柱体上表面与水面相平）。若圆柱体上浮过程中，受到池水的阻力始终为9N不变，圆柱体高度为0.3m，池水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）池底受到水的压强；（2）圆柱体受到的浮力；（3）圆柱体的密度。【答案】（1）1.3×104Pa；（2）30N；（3）0.7×103kg/m3【解析】解：（1）圆柱体上升的高度为池水的深度为池底受到水的压强（2）圆柱体上升过程中，受到竖直向下的重力、阻力和竖直向上的浮力，处于平衡状态，则圆柱体受到的浮力（3）圆柱体的体积为圆柱体的密度为答：（1）池底受到水的压强为1.3×104Pa；（2）圆柱体受到的浮力为30N；（3）圆柱体的密度为0.7×103kg/m3。25．春节前的一场大雪，给孩子们带来了欢乐，也给农民带来了“兆丰年”。如图所示，某旅游景区借此展示出了“冰马俑”冰雕作品吸引游客。该冰雕高为2m，体积为80×103m3，与地面的接触面积为600cm2，如图所示。（已知冰的密度为0.9×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）冰雕的质量；（2）冰雕对地面的压强；（3）若此冰雕是由重为900N的冰块雕成的，则此冰块漂浮在水面上时，排开水的体积。【答案】（1）72kg；（2）；（3）【解析】解：（1）根据可得，冰雕的质量为（2）冰雕对地面的压力为冰雕对地面的压强为（3）冰块漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G冰=900N根据阿基米德原理可得，排开水的体积为答：（1）冰雕的质量为72kg；（2）冰雕对地面的压强为；（3）排开水的体积为。26．图示是某同学利用废旧塑料瓶制作的测量物体重力的简易浮力测力计。在瓶盖上系一块重力适当的石块，旋紧瓶盖，然后将其倒置在水桶里，静止时，在瓶子上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身左侧利用刻度尺均匀标记其他刻度线，若在右侧刻度线标上相应的重力数值，即可做成一个简易浮力测力计。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50cm2，瓶盖的表面积为10cm2，不放被测物体时浮力测力计的总质量为200g，瓶身零刻度线处受到的液体压强大于200Pa时会发生较大的弹性形变，导致浮力测力计测量不准确。水的密度ρ水=1.0g/cm3，g取10N/kg，求：（1）不放被测物体时浮力测力计在水中受到的浮力；（2）此简易浮力测力计的分度值；（3）此简易浮力测力计的量程。【答案】（1）2N；（2）0.1N；（3）1N【解析】解：（1）浮力测力计的重力G=mg=200×103kg×10N/kg=2N由于浮力测力计处于漂浮，根据漂浮条件可知F浮=G=2N（2）由图可知刻度尺的分度值为0.2cm，则瓶身增加0.2cm时排开水的体积ΔV排=SΔh=50cm2×0.2cm=10cm3=1×105m3根据阿基米德原理可得浮力测力计的分度值为ΔF浮=ρ水ΔV排g=1.0×103kg/m3×1×105m3×10N/kg=0.1N（3）由于瓶身零刻度线处受到的液体压强大于200Pa时会发生较大的弹性形变，导致浮力测力计测量不准确，则根据p=ρgh可得浮力测力计可以浸入的深度为由于浮力测力计的分度值为0.1N/0.2cm，则2cm对