《10.2阿基米德原理》精准变式练

学而优教有方第十章浮力阿基米德原理课本典型题+变式练课本典型题+变式练考点一：阿基米德原理的利用题源1：P56·T1.北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗?为什么?变式：（2021·德阳）2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中，下列分析合理的是（）A．潜水器所受海水对它的压强大小不变B．潜水器始终只受到海水对它向下的压强C．潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大D．潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力题源2：P56·T2.请比较以下浮力的大小。（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大?（2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大?（3）同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大?变式：（2021·常州）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号"在苏伊士运河搁浅，如图甲所示。28～29日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态，29日“长赐号“脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高,最终如图乙所示。28～29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,“长赐号”受到的浮力（）A.—直变大B．先变大后不变C.一直不变D．先不变后变大题源3：P56·T3.一个在节日放飞的气球，体积是620m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?设地面附近气温是0℃，气压是1×105Pa，空气的密度是1.29kg/m3.变式：（2019·湖北鄂州）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（）A．物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FCB．三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρCC．容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙D．容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙题源4：P56·T4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，测力计的示数是6.6N，金属零件的体积有多大?变式：(2020·江苏省连云港)下列关于浮力的说法正确的是()A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变题源5：P56·T5.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度:他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少?铁的密度为7.9×103kg/m3.变式：(2021·四川眉山)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10-4m2，将一体积为2×10-4m3的木块放入水中静止时，有15体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中A．木块的密度为0.8B．木块漂浮时排开水的质量为160gC．浸没水中时细线对木块的拉力为0.6ND．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等教材图片拓展教材图片拓展1．（教材图片拓展）（2020•硚口区模拟）下列说法正确的是（）A．图甲中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量B．图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的C．图丙说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大D．图丁中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙，两种液体的密度ρ甲<1.(2020·四川省甘孜州)如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为_________N，圆柱体受到的最大浮力是__________N。2.(2021·山东枣庄)如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是______N，金属块在水中受到的浮力是______N，所测液体的密度是______kg/m3。(3.(2021·浙江宁波)如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小______；(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少?(空气密度取1.29kg/m3)(______)(3)这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少?(______)4.(2021·山东济宁)重为0.5N，体积为300cm3的小球浸没在水中，受到的浮力为______N。水面下20cm深度处水的压强为______Pa。(5.(2021·新疆)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。(1)大洋万米深处的声音是由物体的______产生的，在海水中的传播速度______(填“大于”“小于”或“等于”)340m/s。“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，说明______波可以传递信息。(2)为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的______(填“顶”或“底”)部。“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，当抛掉其舱底外部质量为2t、密度为8×103kg/m3的压载铁后开始加速上升，此时“奋斗者”号受力______(填“平衡”或“不平衡”)；当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，此时其受到的海水的阻力为______N(海水的密度取1×103kg/m3)。6.（2019·湖北襄阳）小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图所示的四次实验，高兴地发现浮力的大小与深度有关，而且深度越深浮力越大，老师肯定了他的实验，又带他做了一次实验，小明同学便恍然大悟。你认为：（1）他在探究过程中存在的问题是________________________________。（2）老师的实验操作是：______________________观察测力计的示数是否不同；（3）结合五次实验，得到的正确结论是:液体密度一定时，__________________。7.(2020·四川省乐山)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N；(2)通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与______的关系；(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m3。8.(2021·四川成都)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关：猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想c：浮力大小与液体的密度有关。(1)小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了A．F浮与GB．F浮与GC．F浮与FD．F浮、F拉和(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N；(3)分析图中A步骤与______步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；(填出步骤的序号)(4)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______。A．物块的体积B．物块的密度C．盐水的体积D．盐水的密度9.(2021·江苏泰州)小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。(1)小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中________水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2；若满足______(用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理。(2)老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：___________。(3)小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块___________(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。10.(2021·湖南长沙)学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后(如图甲所示)，在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据：然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示)，记录下第二次实验数据：剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)，记录下第三次的实验数据。(取g=10N/kg)测力计A/N测力计B/N电子秤/g第一次1.000.02500.00第二次0.600.22520.00第三次0540.00(1)观察乙、丙两图可知物体在______图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的______更大；(2)在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62N，小伟记的是0.42N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由______。11.(2021·云南)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。(1)弹簧测力计使用前要先进行__________。(2)实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4(3)以下选项中若__________成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。A．F1-F2=F(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐__________，B的示数逐渐__________，且A、B示数的变化量__________(选境“相等”或“不相等”)。(5)比较两种实验方案，改进后的优点是_______________(多选)。A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小B．实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定C．能同步观察测力A、B示数的变化

阿基米德原理（解析版）课本典型题+变式练课本典型题+变式练考点一：阿基米德原理的利用题源1：P56·T1.北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗?为什么?解答:不对;由阿基米德原理F浮=ρ液V变式：（2021·德阳）2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中，下列分析合理的是（）A．潜水器所受海水对它的压强大小不变B．潜水器始终只受到海水对它向下的压强C．潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大D．潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力解析:A、潜水器在下潜的过程中,深度增加,由p液=ρ液gh可知,B、因为在液体内部,液体向各个方向都有压强,所以潜水器不只是受到海水对它向下的压强,故B错误;C、潜水器浸没海水中后继续下潜过程中,排开海水的体积不变,海水密度不变,由阿基米德原理F浮=ρ液V排液g可知D、潜水器在下潜的过程中,由阿基米德原理F浮=G排液=答案:D题源2：P56·T2.请比较以下浮力的大小。（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大?（2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大?（3）同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大?解析:(1)同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,两个铜块等重,则它们的体积相等,排开液体的体积相等，因ρ水>ρ煤油,根据(2)因ρ铝<ρ钢，由密度公式可知,铝块和铜块同样重时铝块的体积大，都浸没在煤油中,铝块排开液体的体积大,所以根据(3)因ρ铝<ρ钢,由密度公式可知，铝块和铜块同样重时铝块的体积大,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,铝块排开液体的体积大,且ρ水>答案:（1）同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,甲受到的浮力大。（2）同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中,铝块受到的浮力大。（3）同样重的铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,铝块受到的浮力大。变式：（2021·常州）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号"在苏伊士运河搁浅，如图甲所示。28～29日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态，29日“长赐号“脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高,最终如图乙所示。28～29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,“长赐号”受到的浮力（）A.—直变大B．先变大后不变C.一直不变D．先不变后变大解析:图甲中“长赐号搁浅时受力平衡,受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力,则受到的浮力小于重力;随着水位上升,在“长赐号“脱离运河河底漂浮前的过程中,长赐号排开的水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液图乙中“长赐号“漂浮后,随着水位继续上升的过程中，船身逐渐升高,但排开水的体积不变，受到的浮力不变。答案:B题源3：P56·T3.一个在节日放飞的气球，体积是620m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?设地面附近气温是0℃，气压是1×105Pa，空气的密度是1.29kg/m3.解析:阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体：F答:这个气球在地面附近所受到的浮力是7998N。变式：（2019·湖北鄂州）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（）A．物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FCB．三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρCC．容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙D．容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙解析：由题知，A、B、C三个正方体的体积相同；A、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排，根据p=FS可知，浮力的大小关系为：FA<FB<FC，故A错误；B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC=FC，由于FA<FB<FC，所以GA<GB<GC；由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据ρ=mV=GVg可知，物体密度的大小关系：ρA<ρB<ρC，故B错误；C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同，由p=ρgh可知液体底部压强关系是p甲=p乙=p丙，三个容器的底面积相同，根据F=pS可求容器底部受到水的压力大小关系：F甲=F乙=F丙，故C错误；D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙答案：D题源4：P56·T4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，测力计的示数是6.6N，金属零件的体积有多大?解析：（1）由称重法可知：零件所受的浮力F（2）根据阿基米德原理F浮=V零件浸没在油中，则零件的体积等于排开液体的体积，即：V=V答:金属零件的体积为1.125×1变式：(2020·江苏省连云港)下列关于浮力的说法正确的是()A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变解析：A．液体密度不变时，物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关，与物体的质量大小无关，故A错误；B．当停在码头上的轮船正在卸货时，质量减少，船的重力减小，船漂浮在水面上时，船的浮力等于物体重力，所以船所受到的浮力也减小，故B正确；C．物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态，故C错误；D．海水的密度大于江水的密度，潜水艇在水面下，排开液体的体积不变，从大海潜行进入长江，由F浮=ρ液gV排可知浮力变小，故D错误。故选B。答案：B题源5：P56·T5.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度:他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少?铁的密度为7.9×103kg/m3.解析：（1）由称重法可知：铁块所受的浮力F（2）铁块的质量：m=由ρ=mV铁球排开液体的体积：V根据阿基米德原理F浮ρ答:该液体的密度为1.05×10变式：(2021·四川眉山)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10-4m2，将一体积为2×10-4m3的木块放入水中静止时，有15体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中A．木块的密度为0.8B．木块漂浮时排开水的质量为160gC．浸没水中时细线对木块的拉力为0.6ND．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等解析：A．木块的浮力：F木块的密度ρ物=FB．木块漂浮时排开水的重力G排=m排=GC．浸没水中时，木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡，细线对木块的拉力为0.6NF=F浮'-D．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力，容器底面积不变，故容器对水平桌面的压强相等，故D正确，不符合题意。故选C。答案：C教材图片拓展教材图片拓展1．（教材图片拓展）（2020•硚口区模拟）下列说法正确的是（）A．图甲中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量B．图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的C．图丙说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大D．图丁中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙，两种液体的密度ρ甲<解析:A．图甲中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加橡皮泥船的载货量,故A错误B．图乙中“蛟龙号"从海面潜入7000m深的海底是通过改变自身重力来实现的,故B错误;C.图丙中,将空饮料罐慢慢向下按，饮料罐排开水的体积增大,受到的浮力增大,所以向下按的力越来越大;当空饮料罐浸没后,浸没在水中越深,但排开水的体积不变,其受到的浮力不变,故C错误;D.图丁中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,所以浮力关系为F甲=F乙,由图可知V排甲>V排乙，由F浮=ρ液V排液g可得,两种液体的密度答案：D1.(2020·四川省甘孜州)如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为_________N，圆柱体受到的最大浮力是__________N。解析：（1）由图象可知，当物体完全露出水面时，弹簧测力计的示数为2N，由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。（2）由图象可知，当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数，故圆柱体受到的最大浮力F答案：20.42.(2021·山东枣庄)如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是______N，金属块在水中受到的浮力是______N，所测液体的密度是______kg/m3。(解析：（1）根据图中信息可知，金属块的重力是即为弹簧测力计的示数，分度值为0.2N，故读数为4.8N。（2）金属块在水中受到的浮力是F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N故金属块在水中受到的浮力是2N。(3)ρ液=F答案：4.821.2×3.(2021·浙江宁波)如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小______；(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少?(空气密度取1.29kg/m3)(______)(3)这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少?(______)解析：(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄，可以减小迎风面积，从而减小前进过程中受到的空气阻力。(2)充满氢气后气囊受到空气的浮力是F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N(3)这次飞行，飞行所需时间为t=sv=28km蒸汽机做的功为W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J飞行时受到的平均阻力为f=F=Ws答案：空气阻力27090N3.5h，2.772×107J，990N4.(2021·山东济宁)重为0.5N，体积为300cm3的小球浸没在水中，受到的浮力为______N。水面下20cm深度处水的压强为______Pa。(解析：（1）体积为300cm3的小球浸没在水中，根据阿基米德原理，小球浸没在水中受到的浮力为，（2）水面下20cm深度处水的压强为答案：320005.(2021·新疆)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。(1)大洋万米深处的声音是由物体的______产生的，在海水中的传播速度______(填“大于”“小于”或“等于”)340m/s。“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，说明______波可以传递信息。(2)为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的______(填“顶”或“底”)部。“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，当抛掉其舱底外部质量为2t、密度为8×103kg/m3的压载铁后开始加速上升，此时“奋斗者”号受力______(填“平衡”或“不平衡”)；当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，此时其受到的海水的阻力为______N(海水的密度取1×103kg/m3)。解析：(1)声音都是由物体的振动产生的，大洋万米深处的声音同样是由物体的振动产生的。（2）15℃时空气中的声速是340m/s，声音在海水中的传播速度大于在空气中，即大于340m/s。（3）“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，光缆利用的是光的反射，即利用光波传递信息。（4）为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，则需要降低重心，故应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的顶部。（5）静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态，故加速上升时“奋斗者”号受力不平衡。（6）当“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，此时浮力等于重力，抛掉其外部的压载铁后，即“奋斗者”号质量减小2t，则重力减小G减=mg=2000kg×10N/kg=2×104N体积减小V减=mρ=2000kg则“奋斗者”号减小的浮力F浮=ρ海gV减=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，则此时“奋斗者”号受力平衡，即减小的重力等于减小的浮力加上阻力，即F阻=G减-F浮=2×104N-2.5×103N=1.75×104N答案：振动大于光顶不平衡1.75×1046.（2019·湖北襄阳）小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图所示的四次实验，高兴地发现浮力的大小与深度有关，而且深度越深浮力越大，老师肯定了他的实验，又带他做了一次实验，小明同学便恍然大悟。你认为：（1）他在探究过程中存在的问题是________________________________。（2）老师的实验操作是：______________________观察测力计的示数是否不同；（3）结合五次实验，得到的正确结论是:液体密度一定时，__________________。解析：（1）研究浮力大小与深度的关系，要控制排开液体的体积和密度相同，小明分析了ABCD四个步骤，发现浮力的大小与深度有关，而且深度越深浮力越大，他在探究过程中存在的问题是：没有控制排开液体的体积相同；（2）为了探究浮力与深度的关系，把物体浸没入液体中，当物体排开液体的体积相同时，改变深度，发现弹簧测力计的示数不变；（3）结合五次实验，得到的正确结论是：液体密度一定时，浮力的大小与物体排开液体的体积有关。答案：（1）没有控制排开液体的体积相同（2）把物体浸没入液体中，改变深度（3）浮力的大小与物体排开液体的体积有关7.(2020·四川省乐山)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)(1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N；(2)通过______两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；(3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与______的关系；(4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为______kg/m3。解析：(1)由a、c两次实验中测力计示数可知，物体浸没在水中所受的浮力为F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N(2)由图c、d所示实验可知，物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同，这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。(3)由图c、e所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。(4)实验步骤c中，物体受到的浮力为F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N实验步骤e中，物体受到的浮力为F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N因物体均浸没，所以V排水=V排液根据阿基米德原理F所以该液体的密度为ρ答案：(1).0.5(2).c、d(3).液体密度(4).0.8×1038.(2021·四川成都)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关：猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想c：浮力大小与液体的密度有关。(1)小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了A．F浮与GB．F浮与GC．F浮与FD．F浮、F拉和(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N；(3)分析图中A步骤与______步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；(填出步骤的序号)(4)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______。A．物块的体积B．物块的密度C．盐水的体积D．盐水的密度解析：(1)浸入液体中静止的物体受竖直向下的重力，竖直向上的浮力和竖直向上的拉力保持平衡，拉力、浮力和重力平衡，是一组平衡力，故选D。(2)由A图读出物体重力G=2.4N，B图弹簧测力计的示数FB=2N，物体受到的浮力F(3)分析A、C、D三次实验，物体浸在水中的深度增加，但所受浮力保持不变，由此验证猜想a是错误的。(4)A．由A图读出物体重力G=2.4N，C图读出物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数FC=1.4N，物体此时所受浮力F又根据阿基米德原理的推导式F浮=ρ液gV排C．不能算出的是盐水的体积；D．排开的盐水的体积V由E图读出物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示数FE=1.3N，此时受到的浮力F浮E故选C。答案：D0.4CDC9.(2021·江苏泰州)小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为10cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理。(1)小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向水下，在大烧杯中________水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2；若满足______(用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理。(2)老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因是：___________。(3)小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块___________(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。解析：(1)大烧杯只有加满水才能够充当溢水杯。[2]物体所受浮力为F浮=G2-F1排开液体的重力G排=F2-G1要验证阿基米德原理，需要F浮=G排，即G2-F1=F2-G1(2)体积10cm3的金属块，完全浸没在水中浮力为F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N测力计分度值为0.2N，无法测量此数据。(3)因为浮力用测力计示数差值计算，排开液体的重力也用测力计差值计算，所以不需要金属块完全浸没。答案：加满