9.4物体的浮与沉
一、单选题
1．福建舰是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，可搭载歼-15T、歼-35、歼-15D、空警600等不同类型的舰载机70架，如图所示。当舰载机全部返回停稳后，下列说法正确的是（ ）
A．舰体上浮些，受到浮力变小 B．舰体上浮些，受到浮力不变
C．舰体下沉些，受到浮力变大 D．舰体下沉些，受到浮力变小
2．2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号"Ⅲ型浮空艇以30m/min的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录，正在升空的浮空艇（ ）
A．平均速度为5m/s B．所受大气压强逐渐减小
C．所受空气浮力逐渐增大 D．所受空气浮力小于重力
3．三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，上下游的水位差最高可达113m。如图所示，当关闭下游阀门B，打开上游阀门A时，下列说法中正确的是（ ）
A．上游和下游构成连通器
B．上游的轮船所受浮力变小
C．闸室底部受到水的压强将不变
D．阀门B受到闸室内水的压力将变大
4．盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，容器中分别盛有浓度不同的盐水，将两个质量相等的冬枣、樱桃（）分别放入甲、乙容器盛有的盐水中，静止时的状态如图所示，两容器中的液面相平。下列说法正确的是（ ）
A．甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B．冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D．冬枣、樱桃放入前，甲容器底受到盐水的压强大于乙容器底受到盐水的压强
5．如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图像。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心正方体甲和乙，下列说法中正确的是（ ）
A．a的密度小于b的密度
B．将物体甲放入水中，静止时受到的浮力小于自身重力
C．将物体乙放入水中，静止时一定处于沉底状态
D．若丙物体能漂浮在水面上，丙物体的质量与体积关系图像一定在Ⅲ区域
6．水平桌面上盛有适量水的圆柱形容器中，漂浮着一块冰。当冰完全熔化后（ ）
A．烧杯对桌面的压强变小 B．杯底受到水的压强变小
C．烧杯对桌面的压力变大 D．杯底受到水的压力不变
7．做中学是学习物理的有效方法，小华在学习了潜水艇知识后，利用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积，要让原本悬浮的潜水艇上浮，采取的措施是使瓶内气体（ ）
A．增加 B．减少
C．先增加后减少 D．先减少后增加
8．两个密度不同的材料制成的小球，在下述哪种情况下所受浮力相同（ ）
A．两个小球体积相同，都浸没在不同种液体中
B．两个小球体积相同，都漂浮在同种液体的表面上
C．两个小球质量相同，都浸没在同种液体中
D．两个小球质量相同，分别漂浮在不同种液体的表面上
9．如图所示，一冰块下面悬吊一物块A，正好悬浮在量筒的水中，物块A的密度为ρ，且1 冰块熔化后，水面下降了1cm.设量筒的内横截面积为50cm2，冰的密度为 水的密度为 则可判断物块的质量可能为( )
A．0.05kg B．0.10kg C．0.15kg D．0.20kg
10．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是（ ）
A．三个容器对水平桌面的压力相等
B．丙容器中，水对容器底部压力最大
C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变
二、填空题
11．2021年4月23日，长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示是大连舰。它的满载排水量达到了12500t，则它满载时受到的浮力为 N；大连舰由密度大的海域行驶到密度小的海域受到的浮力将 ；大连舰反舰导弹发射后，所受浮力将 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，其中三峡船闸是世界上最大的船闸，它是利用 原理工作的。潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇，它是靠改变 来实现浮沉的。
13．为保证安全，海船的船舷上画有载重线，如图是部分载重线。当船从北大西洋驶入印度洋时，船受到的浮力 ；根据载重线，可知北大西洋的海水密度 印度洋的海水密度，判断的理由是： 。
14．如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 ，潜水艇模型通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。
15．边长为10cm的正方体木块，漂浮在水面上时，有五分之二的体积露出水面，如图甲所示，则木块的密度为 kg/m3．将木块截去一部分后，再用少许粘合剂（其质量和体积忽略不计）固定上与截去部分体积相同的合金材料后，投入某种液体中仍漂浮，如图乙所示，此时液体对它竖直向上的压强为2×103Pa，物体所受的浮力为 N，合金材料的质量为 kg（ρ合金=2×103kg/m3）．
16．一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定的轻杆上，内有适量的水，如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为16cm。用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示。然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止．则瓶内所装水的重力为 N；当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强为 Pa。
三、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题。
大桥防船撞技术上新
2023年5月，宁波大学实验团队开展了一次“拉链式”防船撞阻拦实验，尝试在水面上拉起一道防护链，防止大船撞大桥，如图甲所示。该阻拦技术解决了港珠澳大桥防船撞难题。这些拦阻装置日常沉于水下，主要包括橡胶气囊、拦阻带和高分子材料做成的绳索气囊与拦阻带串联，两端连接浮体，如图乙所示。失控船舶撞向大桥时，气囊会迅速浮上水面组成防护链拦阻船舶，如图丙所示。
“拉链式”防撞技术主要是用来防护非通航孔桥，而通航孔桥允许船舶通过，桥墩被撞的风险最大，为此工程师为通航孔桥的桥墩加装保护铠甲。
铠甲密度为0.4×103kg/m3，高3.5m，上、下表面积均为S=100m2。使用时铠甲环绕在桥墩外围，若铠甲漂浮在水中，水面下的深度为1.4m，如图丁所示。
目前，“铠甲式”防撞技术已应用于广东湛江海湾大桥等重大工程。而“拉链式”防撞技术未来还可能运用于港口码头、海上风电等安全防护。
（1）事故即将发生时，“拉链式”防撞装置中的橡胶气囊通过 （选填“增大”或“减小”）自身体积，增大浮力，浮出水面；
（2）防护链能拦阻船舶继续前行，说明力可以改变物体的 ；
（3）若船撞到铠甲上，铠甲后退的同时也让船改变航向，说明力的作用是 ；
（4）漂浮在水中的铠甲受到的浮力为 N；
（5）涨潮时，由于水面上涨过程的流水冲击，铠甲会与桥墩发生挤压，如图戊所示，此时铠甲在水面下的深度增大为1.6m，铠甲所受的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；铠甲重力不变，若此时保持静止，它会受到桥墩施加的 （选填“竖直向上”或“竖直向下”）的力。
四、简答题
18．元宵节是中华民族的传统节日，象征着团圆美满的元宵是每个餐桌不可或缺的美食．细心的小红在看妈妈煮元宵时发现，元宵刚下锅时，先沉入锅底，加热一段时间后，元宵好像变“胖了”又浮上来．请用所学的物理知识解释：为什么元宵刚下锅时下沉，加热一段时间后，会浮上来？
五、作图题
19．如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面。乒乓球经过1﹣2﹣3﹣4四个位置，忽略空气和水的阻力，以点表示位置1和位置4，在两个方框中分别画乒乓球在两位置受力示意图。
六、实验探究题
20．如图所示是某同学用铁块“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验。
（1）从实验中数据可知：铁块浸没在水中时，受到的浮力是 N；
（2）比较实验丙、丁可知：物体受到浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 ；
（3）比较实验丙、戊可知：浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟 有关；已知铁块的体积为，可计算出盐水的密度为 kg/m3；（g取10N/kg）
（4）小旭想“探究物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替铁块，再进行实验，步骤如下：
步骤一：将橡皮泥捏成“碗”状并放入盛水的烧杯中，漂浮在水面上；
步骤二：把橡皮泥从水中取出捏成团状，放入盛水的烧杯中，下沉至杯底；
①橡皮泥第一次受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）第二次受到的浮力；
②由此小旭认为：物体受到的浮力与其形状有关。其结论错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，而忽略了橡皮泥 对浮力大小的影响。
七、综合题
21．在青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品《浮力秤》参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm2，总长为15cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为5cm，取g＝10N/kg。问：
（1）小筒和秤盘的总重力是 N；
（2）该秤能称出物体的最大质量是 kg；
（3）该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，刻度 均匀的；（填“是”或者“不”）
（4）说出一个该浮力秤可以改进的地方？
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．A
5．B
6．D
7．A
8．D
9．C
10．A
11．；不变；变小
12．连通器；自身重力
13．不变；大于；在浮力一定时，排开海水的体积较小，则海水的密度较大，北大西洋海水密度大于印度洋海水密度
14．竖直向上；自身重力（瓶内的水重）
15．600；20；0.2
16．2；2400
17．增大；运动状态；相互的；；变大；竖直向下
18．沉入锅底的元宵，受到的重力大于浮力，加热一段时间后，根据F浮=ρ水gV排，元宵的体积变大，受到的浮力变大，当浮力大于重力时，元宵上浮。
19．
20．（1）2
（2）无关
（3）液体的密度；1.2×103
（4）大于；排开液体的体积
21．（1）0.4
（2）0.08
（3）是
（4）大液体密度、增大浮筒底面积和浮筒的长度可以使称量的质量更大，即可增大浮力秤测量范围。
