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【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-压强和浮力-阿基米德原理的应用（含答案-23题）
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这是一份【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-压强和浮力-阿基米德原理的应用（含答案-23题），共17页。
一．选择题（共10小题）
1．（2022•海淀区）如图甲所示，将电子秤放在水平桌面上，把一盛有适量水的柱形容器放在电子秤上，记下此时电子秤的示数为m0。用手提着系在细线下端的长方体金属块使之缓慢浸入容器内的水中，金属块始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁，此过程中容器中的水未溢出。金属块浸入水中的过程中电子秤的示数m与m0的差值Δm随金属块下表面到水面的距离h变化的关系图像如图乙中a图线所示。从水中取出金属块后，再将容器中的水换为另一种液体重复上述过程，电子秤的示数m与m0的差值Δm随金属块下表面到液面的距离h变化的关系图像如图乙中b图线所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．金属块在水中受到的最大浮力为1N
B．另一种液体密度为0.8g/cm3
C．当金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时，细线对金属块的拉力大小相等
D．金属块的底面积为5cm2
2．（2021•济南）学习浮力时，老师组织同学们进行了以下体验活动：将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中，如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；空筒全部没入水中后，继续试着把它压向桶底，体会手的感受。根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
3．（2021•南通）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（ ）
A．石块的体积B．排开盐水的重
C．石块的密度D．盐水的密度
4．（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．一直变大B．先变大后不变
C．一直不变D．先不变后变大
5．（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
6．（2021•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。下列说法中错误的是（已知：水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）（ ）
A．木块的密度为0.8×103kg/m3
B．木块漂浮时排开水的质量为160g
C．浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等
7．（2021•贵港）2020年11月28日上午8时30分许，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船，搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航。若海水密度为1.03×10³kg/m³，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号受到的海水的压强不变，受到的海水的浮力不变
B．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力不变
C．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力变大
D．“奋斗者”号受到的海水的压强变小，受到的海水的浮力变小
8．（2021•山西）如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉（胶管在水中的体积忽略不计）。下列分析正确的是（ ）
A．“潜水艇”所受的浮力逐渐变小
B．“潜水艇”排开水的重力保持不变
C．“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变
D．“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
9．（2021•衡阳）甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（ ）
A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．甲和丁
10．（2021•昆明）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．加速向下运动B．匀速向下运动
C．减速向下运动D．仍然处于静止状态
二．多选题（共1小题）
（多选）11．（2021•通辽）两个底面积相同形状不同的容器（GA＜GB）盛有同种液体，放在水平桌面上，液体深度相同，把甲、乙、丙、丁四个体积相同的小球放入两个容器中，小球静止后位置如图所示，两容器内液体深度依旧相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲球密度小于丙球密度
B．甲球受到的浮力大于丁球受到的浮力
C．取出乙、丙小球后，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强
D．取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量大于B容器对桌面的压强变化量
三．填空题（共4小题）
12．（2021•丹东）如图所示，有一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3：2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ；该物体密度为 kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）
13．（2021•桂林）如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪（体积不计）在高空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，所受浮力随之 ，气球下落。气球球囊（厚度不计）、细绳及探空仪的总质量为m0，空气密度为ρ空，当它恰能缓慢下降时，球内氢气密度为ρ氢，此时气球的体积为 （用题中已知物理量表示）。
14．（2021•娄底）一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，可知在图象的AB段，细线 （选填“有”或“没有”）拉力，可求出木块的密度为 kg/m3。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3；g＝10N/kg）
15．（2021•黑龙江）创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下（已知水的密度为1.0×103kg/m3）；
（1）将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4N；
（2）将小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3N；
（3）将小球浸没在某未知液体中时，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N；则经计算即可得出小球的密度为 kg/m3，未知液体密度为 kg/m3。
四．实验探究题（共2小题）
16．（2021•永州）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝ kg；
（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝ m3；
（3）金属块的密度ρ＝ kg/m3；
（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝ kg/m3；
（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲 ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．（2021•潍坊）某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作：
①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F1。
②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为Va。
③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出），石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为F2。
请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为g）。
（1）鹅卵石的质量为 ，鹅卵石的密度为 。
（2）海水的密度为 。
五．计算题（共3小题）
18．（2021•天门）我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红09”船用牵引绳将其吊到甲板上。 （海水的密度为1×103kg/m3）
（1）“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过 （选填“电磁波”或“声波”）通信与陆地联系；若每节蓄电池电压为1.6V，为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于 节；
（2）“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力； （不考虑大气压的影响）
（3）“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙，图中P2＝4P1，求t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。 （不考虑海水的阻力）
19．（2021•烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB＝1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1＝10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2＝0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m＝0.5kg，密度ρ物＝2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化？此方法能否起到节水的作用？
20．（2021•江西）地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
（1）冰川熔化前受到的浮力；
（2）冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积；
（4）推断海平面的升降，并说明理由。
六．综合能力题（共1小题）
21．（2021•湖州）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？ 。
①塑料
②不锈钢
③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度）
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮，为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？ （答出一点即可）。
七．解答题（共2小题）
22．（2021•贵港）A、B、C是密度为ρ＝4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球，A球质量为mA＝80g，甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为m甲＝m乙＝240g，若把B和C挂在杠杆的两边，平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住，在水中平衡时如图2所示，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）B、C两球的体积之比；
（2）细线对A球的拉力大小；
（3）C球的质量。
23．（2021•天水）如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g＝10N/kg。求：
（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
（2）航母在某海域训练，此海域的海水密度1.02×103kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？（结果保留两位小数）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：A、由题意可知，金属块浸入水中的过程中电子秤的示数m与m0的差值Δm表示的是金属块排开液体的质量，
由图乙图像可知，金属块排开水的最大质量为10.0g，此时金属块浸没在水中，
由阿基米德原理可知，金属块在水中受到的最大浮力：
F水浮＝G水排＝Δm水g＝10.0×10﹣3kg×10N/kg＝0.1N，故A错误；
B、由F浮＝ρ液gV排可知，金属块排开水的体积：
V排=F水浮ρ水g=0.1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣5m3，
因为金属块浸没在水中，所以金属块的体积：
V＝V排＝1×10﹣5m3＝10cm3，
由图乙图像可知，金属块排开另一种液体的最大质量为8.0g，此时金属块浸没在液体中，
金属块排开液体的体积V排＝1×10﹣5m3，
由阿基米德原理可知，金属块在另一种液体中受到的最大浮力：
F液浮＝G液排＝Δm液g＝8.0×10﹣3kg×10N/kg＝0.08N，
由F浮＝ρ液gV排可知，另一种液体的密度：
ρ液=F浮gV排=0.08N10N/kg×1×10−5m3=0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，故B正确；
C、金属块浸没在液体中保持静止时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细线对金属块的拉力，
由力的平衡条件可知，金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时，细线对金属块的拉力大小分别为：
F水＝G金属块﹣F水浮，F液＝G金属块﹣F液浮，
因为F水浮＞F液浮，所以F水＜F液，故C错误；
D、由图乙图像可知，当金属块下表面到达水面的距离为4cm时，金属块刚好浸没在水中，因此金属块的高度h＝4cm，
则金属块的底面积：S=Vℎ=10cm34cm=2.5cm2，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：
A、本实验中是通过手的感受来反映浮力的大小，所以探究手掌的感受与浮力大小有什么关系没有探究价值，故A错误；
B、因为空筒压入水中，形状没有发生变化，所以无法探究浮力的大小与当入液体中物体形状的关系，故B错误；
CD、用手缓慢把空筒压入水中，随着空筒浸入液体中的深度增加，手感受到的浮力也在增加；当空筒全部浸没后，空筒浸入的深度增加，手感受到的浮力几乎不变，所以最容易想到的科学问题是浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系；
虽然“浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系”这个问题不是很全面、也不是很准确，但这是初次接触浮力知识最容易想到、最有探究价值且易于探究的问题，故D正确，C错误。
故选：D。
3．【解答】解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，则石块的重力为2.5N，
再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，根据称重法可知石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝2.5N﹣1.5N＝1N；
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排＝F浮＝1N。
由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选：B。
4．【解答】解：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＝ρgV排可知，受到的浮力逐渐变大；
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。
故选：B。
5．【解答】解：
A、潜水器在下潜的过程中，深度增加，由p＝ρgh可知，潜水器受到海水的压强变大，故A错误；
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gV排可知，潜水器受到的浮力不变，故C错误；
D、潜水器在下潜的过程中，由阿基米德原理F浮＝G排可知受到的浮力等于排开海水的重力，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：
A、木块处于漂浮状态，有15体积露出水面，则V排＝（1−15）V木=45V木，
此时浮力等于重力，即：F浮＝G，根据阿基米德原理和G＝mg＝ρVg得，ρ水g（1−15）V木＝ρ木gV木，
所以，ρ木=45ρ水=45×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3，故A正确；
B、木块漂浮时，排开水的体积：V排=45V木=45×2×10﹣4m3＝1.6×10﹣4m3，
根据ρ=mV可得排开水的质量：m排＝ρ水V排＝1.0×103kg/m3×1.6×10﹣4m3＝0.16kg＝160g，故B正确；
C、图乙中，木块浸没水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N；
木块的重力为：G木＝ρ木gV木＝0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝1.6N；
则木块浸没水中时细线对木块的拉力为：F拉＝F浮﹣G木＝2N﹣1.6N＝0.4N，故C错误；
D、甲、乙两图所示情况，木块和水仍然在容器中，总重力仍等于木块、水、容器的重力之和，总重力不变，对桌面的压力不变，根据p=FS知容器对桌面的压强不变，故D正确。
故选：C。
7．【解答】解：AB、奋斗者下潜的过程中，所处深度h增大，水的密度ρ水不变，由p＝ρ水gh可知，它受到的压强变大，故B正确，A错误。
CD、奋斗者没入海水中后，下潜的过程中，排开海水的体积V排不变，由于水的密度ρ水不变，则根据F浮＝ρ水gV排可知：受到的浮力不变，故CD错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中自重增大，但V排不变，由公式F浮＝ρ液V排g可知，在水的密度不变时，“潜水艇”所受的浮力不变，故A错误；
B、由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力，由A可知，浮力不变，故B正确；
C、“潜水艇”下沉过程中，顶部到水面的深度越来越大，所以顶部受到的水的压强越来越大，故C错误；
D、吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中自重增大，但V排不变，浮力不变，当G总＞F浮时，“潜水艇”就会下沉，所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的，而是通过改变自重的大小来实现下沉的，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：因为4个小球的体积相等，根据图中的情况可知：4个小球排开水的体积关系为：V甲＜V乙＜V丙＝V丁；
小球都浸在水中，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
10．【解答】解：将气球和铁块作为整体进行研究原来金属块和小气球悬浮在水中，F浮＝G；
把金属块及气球的位置轻轻向下移动一些，所处的深度增加，由公式p＝ρgh知，小气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，故气球和体块排开水的总体积减小，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球和铁块受到的总的浮力减小，而气球和铁块的总重力不变，使二者所受的总浮力小于总重力，故气球和铁块的运动情况是加速向下运动。
故选：A。
二．多选题（共1小题）
11．【解答】解：A、两个容器中盛有同种液体，由图可知，甲球漂浮，则ρ甲＜ρ液，乙、丙两球悬浮，则ρ乙＝ρ丙＝ρ液，丁球沉底，则ρ丁＞ρ液，故甲球的密度小于丙球的密度，故A正确；
B、已知四个小球体积相同，液体密度相同，由图可知，甲球排开液体的体积小于丁球排开液体的体积，由F浮＝ρ液gV排可得，甲球受到的浮力小于丁球受到的浮力，故B错误；
C、已知乙球和丙球所排开的液体的体积相等，则取出乙、丙小球后，两容器中液面均下降，因为A容器上部的横截面积小于B容器上部的横截面积，故A容器中液面下降的高度大，即A容器内液体深度小于B容器内液体的深度，且液体密度相同；由p＝ρgh得，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强，故C正确；
D、因为甲、乙、丙、丁四个体积相同，且ρ甲＜ρ乙＝ρ丙＜ρ丁，所以由密度变形公式m＝ρV可知，四个小球的质量，m甲＜m乙＝m丙＜m丁，取出乙、丙两球后，A、B两容器对桌面压力的变化量分别为乙球的重力和丙球的重力，由G＝mg可得G乙＝G丙，即△FA＝△FB，且两容器底面积相同，由p=△FS可得，取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量等于B容器对桌面的压强变化量，故D错误。
故选：AC。
三．填空题（共4小题）
12．【解答】解：设长方体的体积为V，且浸在油中和盐水中的体积之比为3：2，
该物体在油中受到的浮力F浮油＝ρ油gV排油，
该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水＝ρ盐水gV排盐水，
根据重力和密度公式可知该物体的重力G＝mg＝ρ物gV，
长方体悬浮，F浮＝G，即：ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水＝ρ物gV，
代入数据可得：0.7×103kg/m3×10N/kg×32+3V+1.2×103kg/m3×10N/kg×23+2V＝ρ物gV，
解出：ρ物＝0.9×103kg/m3；
则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为：F浮油G=ρ油g×32+3Vρ物gV=35×ρ油ρ物=35×0.7×103kg/m30.9×103kg/m3=715。
故答案为：7：15；0.9×103。
13．【解答】解：工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，F浮＝ρ空气gV排可知，气球所受浮力随之变小；
气球恰能缓慢下降时，气球受到的浮力和重力是一对平衡力，大小相等，所以浮力为：F浮＝G＝m0g+ρ氢gV；
根据阿基米德原理可知：F浮＝ρ空gV；
则：ρ空gV＝m0g+ρ氢gV；
所以气球的体积为：V=m0ρ空−ρ氢。
故答案为：变小；m0ρ空−ρ氢。
14．【解答】解：经分析，由图象知，AB段木块漂浮，漂浮时木块受到的浮力等于重力，此过程中，细线未拉直，所以细线对木块没有拉力，
木块的重力：G＝F浮＝1.6N；
CD段木块浸没，此时木块受到的浮力：F浮′＝2N，
根据阿基米德原理可得，木块的体积：
V＝V排=F浮′ρg=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，
根据G＝mg和ρ=mV可得，木块密度：
ρ木=mV=GVg=1.6N2×10−4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3。
故答案为：没有；0.8×103。
15．【解答】解：（1）由图甲可知小球的重力大小为：G球＝4N，小球浸没在水中时，测力计示数为F示＝3N，则：
小球浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G球﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
小球的体积为：V球＝V排水=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10−4m3，
小球的密度为：ρ球=m球V球=G球V球g=4N10−4m3×10N/kg=4×103kg/m3；
（2）小球浸没在液体中时，测力计示数为F示′＝2.8N，
小球浸没在液体中时受到的浮力为：F浮′＝G球﹣F示′＝4N﹣2.8N＝1.2N
小球浸没在液体中时排开液体的体积为：V排液＝V球＝10﹣4m3，
液体的密度为：ρ液=F浮′gV排液=1.2N10N/kg×10−4m3=1.2×103kg/m3。
故答案为：4.0×103；1.2×103。
四．实验探究题（共2小题）
16．【解答】解：（1）由图甲知，测力计的分度值为0.2N；物体的重力G＝2.2N；
金属块的质量为：m=Gg=2.2N10N/kg=0.22kg；
（2）由图B可知，物体浸没在水中时拉力F＝1.2N；
金属块浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.2N﹣1.2N＝1N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，金属块排开的水的体积即金属块的体积为：
V＝V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3；
（3）金属块的密度为：ρ=mV=0.22kg1×10−4m3=2.2×103kg/m3；
（4）由图可知，液体的密度为0.85g/cm3＝0.85×103kg/m3；
（5）密度计在C、D两种液体中都处于漂浮状态，受到的浮力都等于密度计受到的重力G，所以浮力相同；
由图可知，密度计排开液体的体积V排C＞V排D，根据F浮＝ρ液V排g可知：ρ甲＜ρ乙。
故答案为：（1）0.22；（2）1×10﹣4；（3）2.2×103；（4）0.85×103；（5）＜。
17．【解答】解：（1）记录测力计示数为F1，此时G＝F1，由G＝mg可得，鹅卵石的质量；
m=Gg=F1g；
鹅卵石的体积V石＝V﹣Va，
鹅卵石的密度ρ=mV石=GgV−Va=F1gV−Va=F1g(V−Va)；
（2）鹅卵石在海水中受到的浮力F浮＝G﹣F2＝F1﹣F2，
由F浮＝ρ海水gV排可得，海水的密度为
ρ海水=F浮gV排=F1−F2g(V−Va)。
故答案为：（1）F1g；F1g(V−Va)；（2）F1−F2g(V−Va)。
五．计算题（共3小题）
18．【解答】解：（1）“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系，所以“蛟龙号”在深海工作主要通过声波通信与陆地联系；“蛟龙号”工作电源总电压为200V，每节蓄电池电压为1.6V，需要串联蓄电池的节数n=200V1.6V=125节；
（2）“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m＝7×107Pa，海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力F＝pS＝7×107Pa×0.2m2＝1.4×107N；
（3）因为“蛟龙号”匀速吊起，所以“蛟龙号”受力平衡；
由图乙可知，t1时刻“蛟龙号”还在水中，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、自身的重力G、水对它的浮力F浮三个力的作用，处于平衡状态，即F1+F浮＝G蛟龙号；
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力G蛟龙号两个力作用，处于平衡状态，即F2＝G蛟龙号；
由功率P=Wt=Fst=Fv得P2＝F2v，P1＝F1v，又P2＝4P1，所以t1时刻的拉力F1=14F2=14G蛟龙号；
t1时刻“蛟龙号”受到的浮力F浮＝G蛟龙号﹣F1＝G蛟龙号−14G蛟龙号=34G蛟龙号=34×2.2×104kg×10N/kg＝1.65×105N，
t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积V排=F浮ρ水g=1.65×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=16.5m3。
答：（1）声波；125；
（2）1.4×107N；
（3）16.5m3。
19．【解答】解：（1）由ρ=mV可得，配重M的体积：VM=mMρM=0.5kg2.0×103kg/m3=2.5×10﹣4m3，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，配重M所受浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVM＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N；
（2）因不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，
所以，杠杆B端的作用力：FB＝GM﹣F浮＝mMg﹣F浮＝0.5kg×10N/kg﹣2.5N＝2.5N，
因活塞刚被顶起时，杠杆水平，
所以，由杠杆的平衡条件可得：FA•OA＝FB•OB，
则杠杆A端受到的压力即活塞C受到向下的压力：FC＝FA=OBOAFB=21×2.5N＝5N，
又因此时活塞受到水向上的压力和活塞C受到向下的压力相等，
所以，活塞C受到水的压强：p=FCS1=5N10×10−4m2=5000Pa，
由p＝ρ液gh可得，两侧水面高度差：h=pρ水g=5000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m；
（3）前后两次冲水时流出水的体积：V水＝S2h＝0.12m2×0.5m＝0.06m3＝6×104cm3，
因不考虑冲水所用的时间，
所以，前后两次冲水的时间间隔：t=V水v水=6×104cm320cm3/s=3000s＝50min；
（4）由G＝mg＝ρVg和F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV可得，杠杆B端的作用力：FB＝GM﹣F浮＝ρVg﹣ρ水gV＝（ρ﹣ρ水）gV，
若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，杠杆B端的作用力减小，活塞C受到向下的压力减小，
则活塞C受到水的压强减小，两侧水面高度差减小，前后两次冲水时流出水的体积减小，前后两次冲水的时间间隔减小；
因注水速度不变，且不考虑冲水所用的时间，
所以，总的来说相同时间内蓄水箱内注水的体积相同，流出水的体积也相等，故此方法不能起到节水的作用。
答：（1）配重M所受浮力为2.5N；
（2）两侧水面高度差为0.5m；
（3）前后两次冲水的时间间隔为50min；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔减小，此方法不能起到节水的作用。
20．【解答】解：（1）因为冰川漂浮，所以冰川熔化前受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝m冰g；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g知，冰川熔化前排开海水的体积：V排=F浮ρ海g=Gρ海g=m冰gρ海g=m冰ρ海；
（3）因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
若冰川中的冰全部熔化成水，水的体积：V水=m水ρ水=m冰ρ水；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排=m冰ρ海和V水=m冰ρ水可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
答：（1）冰川熔化前受到的浮力为m冰g；
（2）冰川熔化前排开海水的体积为m冰ρ海；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积为m冰ρ水；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排=m冰ρ海和V水=m冰ρ水可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
六．综合能力题（共1小题）
21．【解答】解：（1）钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与不锈钢材料类型相同，故选②；
（2）根据密度公式可知4块压载铁的体积V=mρ压载铁=2×103kg8×103kg/m3=0.25m3；
根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2500N，
4块压载铁的总重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态，
据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣2500N＝1.75×104N，
故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N；
（3）为了满足设计需求，该材料应密度小，抗压能力强。
故答案为：（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。
七．解答题（共2小题）
22．【解答】解：（1）已知A、B、C密度相同，设图1中杠杆的每一个小格为L，则左边力臂为2L，右边为4L，
由杠杆平衡条件可知，GB×2L＝GC×4L，
ρVBg×2L＝ρVCg×4L，
则VBVC=21；
（2）A的重力GA＝mAg＝80×10﹣3kg×10N/kg＝0.8N，
A的体积VA=mAρ=80×10−3kg4×103kg/m3=2×10﹣5m3，
A受到的浮力F浮A＝ρ水gV排A＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3＝0.2N，
细线对A球的拉力F拉＝GA﹣F浮A＝0.8N﹣0.2N＝0.6N；
（3）如图2所示，甲有一半体积露出水面，则F浮1＝G甲+GA，
ρ水g（12V甲+VA）＝m甲g+mAg
ρ水（12V甲+2×10﹣5m3）＝0.24kg+0.08kg，
解得V甲＝6×10﹣4m3；
因为甲和乙是两个完全相同的木块，所以甲的体积等于乙的体积，V乙＝V甲＝6×10﹣4m3；
由乙浸没水中可得，F浮2＝G乙+GB+GC，
ρ水（V乙+VB+VC）g＝m乙g+mBg+mCg，
1×103kg/m3×（6×10﹣4m3+VB+VC）×10N/kg＝0.24kg×10N/kg+4×103kg/m3×VB×10N/kg+4×103kg/m3×VC×10N/kg，
已知VBVC=21；则VB＝2VC，
解得VC＝4×10﹣5m3，
由ρ=mV可得，C球的质量
mC＝ρVC＝4×103kg/m3×4×10﹣5m3＝0.16kg＝160g。
答：（1）B、C两球的体积之比为2：1；
（2）细线对A球的拉力大小为0.6N；
（3）C球的质量为160g。
23．【解答】解：（1）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：F浮＝G总＝m排g＝5×107kg×10N/kg＝5×108N；
（2）36架舰载机全部飞离航母后，排开海水的质量减小值：△m排＝m舰载机＝36×2.5×104kg＝9.0×105kg，
由密度公式ρ=mV得，
航母排开海水的体积减少：△V=△m排ρ海水=9.0×105kg1.02×103kg/m3≈882.35m3。
答：（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为5×108N；
（2）当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了882.35m3。工作电源总电压/V
200
体积/m3
50
自身质量/kg
2.2×104
最大下潜深度/m
7000
最大速度/节
25
一．选择题（共10小题）
1．（2022•海淀区）如图甲所示，将电子秤放在水平桌面上，把一盛有适量水的柱形容器放在电子秤上，记下此时电子秤的示数为m0。用手提着系在细线下端的长方体金属块使之缓慢浸入容器内的水中，金属块始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁，此过程中容器中的水未溢出。金属块浸入水中的过程中电子秤的示数m与m0的差值Δm随金属块下表面到水面的距离h变化的关系图像如图乙中a图线所示。从水中取出金属块后，再将容器中的水换为另一种液体重复上述过程，电子秤的示数m与m0的差值Δm随金属块下表面到液面的距离h变化的关系图像如图乙中b图线所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．金属块在水中受到的最大浮力为1N
B．另一种液体密度为0.8g/cm3
C．当金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时，细线对金属块的拉力大小相等
D．金属块的底面积为5cm2
2．（2021•济南）学习浮力时，老师组织同学们进行了以下体验活动：将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中，如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；空筒全部没入水中后，继续试着把它压向桶底，体会手的感受。根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
3．（2021•南通）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（ ）
A．石块的体积B．排开盐水的重
C．石块的密度D．盐水的密度
4．（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．一直变大B．先变大后不变
C．一直不变D．先不变后变大
5．（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
6．（2021•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。下列说法中错误的是（已知：水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）（ ）
A．木块的密度为0.8×103kg/m3
B．木块漂浮时排开水的质量为160g
C．浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等
7．（2021•贵港）2020年11月28日上午8时30分许，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船，搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航。若海水密度为1.03×10³kg/m³，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号受到的海水的压强不变，受到的海水的浮力不变
B．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力不变
C．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力变大
D．“奋斗者”号受到的海水的压强变小，受到的海水的浮力变小
8．（2021•山西）如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型，通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气，使其从如图所示的位置下沉（胶管在水中的体积忽略不计）。下列分析正确的是（ ）
A．“潜水艇”所受的浮力逐渐变小
B．“潜水艇”排开水的重力保持不变
C．“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变
D．“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的
9．（2021•衡阳）甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（ ）
A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．甲和丁
10．（2021•昆明）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．加速向下运动B．匀速向下运动
C．减速向下运动D．仍然处于静止状态
二．多选题（共1小题）
（多选）11．（2021•通辽）两个底面积相同形状不同的容器（GA＜GB）盛有同种液体，放在水平桌面上，液体深度相同，把甲、乙、丙、丁四个体积相同的小球放入两个容器中，小球静止后位置如图所示，两容器内液体深度依旧相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲球密度小于丙球密度
B．甲球受到的浮力大于丁球受到的浮力
C．取出乙、丙小球后，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强
D．取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量大于B容器对桌面的压强变化量
三．填空题（共4小题）
12．（2021•丹东）如图所示，有一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3：2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ；该物体密度为 kg/m3。（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）
13．（2021•桂林）如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪（体积不计）在高空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，所受浮力随之 ，气球下落。气球球囊（厚度不计）、细绳及探空仪的总质量为m0，空气密度为ρ空，当它恰能缓慢下降时，球内氢气密度为ρ氢，此时气球的体积为 （用题中已知物理量表示）。
14．（2021•娄底）一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示，可知在图象的AB段，细线 （选填“有”或“没有”）拉力，可求出木块的密度为 kg/m3。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3；g＝10N/kg）
15．（2021•黑龙江）创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下（已知水的密度为1.0×103kg/m3）；
（1）将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4N；
（2）将小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3N；
（3）将小球浸没在某未知液体中时，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8N；则经计算即可得出小球的密度为 kg/m3，未知液体密度为 kg/m3。
四．实验探究题（共2小题）
16．（2021•永州）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝ kg；
（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝ m3；
（3）金属块的密度ρ＝ kg/m3；
（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝ kg/m3；
（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲 ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．（2021•潍坊）某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作：
①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F1。
②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为Va。
③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出），石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为F2。
请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为g）。
（1）鹅卵石的质量为 ，鹅卵石的密度为 。
（2）海水的密度为 。
五．计算题（共3小题）
18．（2021•天门）我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红09”船用牵引绳将其吊到甲板上。 （海水的密度为1×103kg/m3）
（1）“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过 （选填“电磁波”或“声波”）通信与陆地联系；若每节蓄电池电压为1.6V，为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于 节；
（2）“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力； （不考虑大气压的影响）
（3）“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙，图中P2＝4P1，求t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。 （不考虑海水的阻力）
19．（2021•烟台）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB＝1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1＝10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2＝0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m＝0.5kg，密度ρ物＝2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）两侧水面高度差h；
（3）前后两次冲水的时间间隔；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化？此方法能否起到节水的作用？
20．（2021•江西）地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海＞ρ水，g用符号表示。求：
（1）冰川熔化前受到的浮力；
（2）冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积；
（4）推断海平面的升降，并说明理由。
六．综合能力题（共1小题）
21．（2021•湖州）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”——马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。
（1）“奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？ 。
①塑料
②不锈钢
③玻璃
（2）“奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为8×103千克/米3，海水的密度近似为水的密度）
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮，为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？ （答出一点即可）。
七．解答题（共2小题）
22．（2021•贵港）A、B、C是密度为ρ＝4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球，A球质量为mA＝80g，甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为m甲＝m乙＝240g，若把B和C挂在杠杆的两边，平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住，在水中平衡时如图2所示，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）B、C两球的体积之比；
（2）细线对A球的拉力大小；
（3）C球的质量。
23．（2021•天水）如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g＝10N/kg。求：
（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
（2）航母在某海域训练，此海域的海水密度1.02×103kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？（结果保留两位小数）
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．【解答】解：A、由题意可知，金属块浸入水中的过程中电子秤的示数m与m0的差值Δm表示的是金属块排开液体的质量，
由图乙图像可知，金属块排开水的最大质量为10.0g，此时金属块浸没在水中，
由阿基米德原理可知，金属块在水中受到的最大浮力：
F水浮＝G水排＝Δm水g＝10.0×10﹣3kg×10N/kg＝0.1N，故A错误；
B、由F浮＝ρ液gV排可知，金属块排开水的体积：
V排=F水浮ρ水g=0.1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣5m3，
因为金属块浸没在水中，所以金属块的体积：
V＝V排＝1×10﹣5m3＝10cm3，
由图乙图像可知，金属块排开另一种液体的最大质量为8.0g，此时金属块浸没在液体中，
金属块排开液体的体积V排＝1×10﹣5m3，
由阿基米德原理可知，金属块在另一种液体中受到的最大浮力：
F液浮＝G液排＝Δm液g＝8.0×10﹣3kg×10N/kg＝0.08N，
由F浮＝ρ液gV排可知，另一种液体的密度：
ρ液=F浮gV排=0.08N10N/kg×1×10−5m3=0.8×103kg/m3＝0.8g/cm3，故B正确；
C、金属块浸没在液体中保持静止时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细线对金属块的拉力，
由力的平衡条件可知，金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时，细线对金属块的拉力大小分别为：
F水＝G金属块﹣F水浮，F液＝G金属块﹣F液浮，
因为F水浮＞F液浮，所以F水＜F液，故C错误；
D、由图乙图像可知，当金属块下表面到达水面的距离为4cm时，金属块刚好浸没在水中，因此金属块的高度h＝4cm，
则金属块的底面积：S=Vℎ=10cm34cm=2.5cm2，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：
A、本实验中是通过手的感受来反映浮力的大小，所以探究手掌的感受与浮力大小有什么关系没有探究价值，故A错误；
B、因为空筒压入水中，形状没有发生变化，所以无法探究浮力的大小与当入液体中物体形状的关系，故B错误；
CD、用手缓慢把空筒压入水中，随着空筒浸入液体中的深度增加，手感受到的浮力也在增加；当空筒全部浸没后，空筒浸入的深度增加，手感受到的浮力几乎不变，所以最容易想到的科学问题是浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系；
虽然“浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系”这个问题不是很全面、也不是很准确，但这是初次接触浮力知识最容易想到、最有探究价值且易于探究的问题，故D正确，C错误。
故选：D。
3．【解答】解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，则石块的重力为2.5N，
再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，根据称重法可知石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝2.5N﹣1.5N＝1N；
根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排＝F浮＝1N。
由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。
故选：B。
4．【解答】解：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＝ρgV排可知，受到的浮力逐渐变大；
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。
故选：B。
5．【解答】解：
A、潜水器在下潜的过程中，深度增加，由p＝ρgh可知，潜水器受到海水的压强变大，故A错误；
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gV排可知，潜水器受到的浮力不变，故C错误；
D、潜水器在下潜的过程中，由阿基米德原理F浮＝G排可知受到的浮力等于排开海水的重力，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：
A、木块处于漂浮状态，有15体积露出水面，则V排＝（1−15）V木=45V木，
此时浮力等于重力，即：F浮＝G，根据阿基米德原理和G＝mg＝ρVg得，ρ水g（1−15）V木＝ρ木gV木，
所以，ρ木=45ρ水=45×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3，故A正确；
B、木块漂浮时，排开水的体积：V排=45V木=45×2×10﹣4m3＝1.6×10﹣4m3，
根据ρ=mV可得排开水的质量：m排＝ρ水V排＝1.0×103kg/m3×1.6×10﹣4m3＝0.16kg＝160g，故B正确；
C、图乙中，木块浸没水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N；
木块的重力为：G木＝ρ木gV木＝0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝1.6N；
则木块浸没水中时细线对木块的拉力为：F拉＝F浮﹣G木＝2N﹣1.6N＝0.4N，故C错误；
D、甲、乙两图所示情况，木块和水仍然在容器中，总重力仍等于木块、水、容器的重力之和，总重力不变，对桌面的压力不变，根据p=FS知容器对桌面的压强不变，故D正确。
故选：C。
7．【解答】解：AB、奋斗者下潜的过程中，所处深度h增大，水的密度ρ水不变，由p＝ρ水gh可知，它受到的压强变大，故B正确，A错误。
CD、奋斗者没入海水中后，下潜的过程中，排开海水的体积V排不变，由于水的密度ρ水不变，则根据F浮＝ρ水gV排可知：受到的浮力不变，故CD错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中自重增大，但V排不变，由公式F浮＝ρ液V排g可知，在水的密度不变时，“潜水艇”所受的浮力不变，故A错误；
B、由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力，由A可知，浮力不变，故B正确；
C、“潜水艇”下沉过程中，顶部到水面的深度越来越大，所以顶部受到的水的压强越来越大，故C错误；
D、吸气时，瓶内气压减小，大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内，水进入烧瓶中自重增大，但V排不变，浮力不变，当G总＞F浮时，“潜水艇”就会下沉，所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的，而是通过改变自重的大小来实现下沉的，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：因为4个小球的体积相等，根据图中的情况可知：4个小球排开水的体积关系为：V甲＜V乙＜V丙＝V丁；
小球都浸在水中，根据阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，丙和丁受到的浮力相等。
故ABD错误，C正确。
故选：C。
10．【解答】解：将气球和铁块作为整体进行研究原来金属块和小气球悬浮在水中，F浮＝G；
把金属块及气球的位置轻轻向下移动一些，所处的深度增加，由公式p＝ρgh知，小气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，故气球和体块排开水的总体积减小，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球和铁块受到的总的浮力减小，而气球和铁块的总重力不变，使二者所受的总浮力小于总重力，故气球和铁块的运动情况是加速向下运动。
故选：A。
二．多选题（共1小题）
11．【解答】解：A、两个容器中盛有同种液体，由图可知，甲球漂浮，则ρ甲＜ρ液，乙、丙两球悬浮，则ρ乙＝ρ丙＝ρ液，丁球沉底，则ρ丁＞ρ液，故甲球的密度小于丙球的密度，故A正确；
B、已知四个小球体积相同，液体密度相同，由图可知，甲球排开液体的体积小于丁球排开液体的体积，由F浮＝ρ液gV排可得，甲球受到的浮力小于丁球受到的浮力，故B错误；
C、已知乙球和丙球所排开的液体的体积相等，则取出乙、丙小球后，两容器中液面均下降，因为A容器上部的横截面积小于B容器上部的横截面积，故A容器中液面下降的高度大，即A容器内液体深度小于B容器内液体的深度，且液体密度相同；由p＝ρgh得，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强，故C正确；
D、因为甲、乙、丙、丁四个体积相同，且ρ甲＜ρ乙＝ρ丙＜ρ丁，所以由密度变形公式m＝ρV可知，四个小球的质量，m甲＜m乙＝m丙＜m丁，取出乙、丙两球后，A、B两容器对桌面压力的变化量分别为乙球的重力和丙球的重力，由G＝mg可得G乙＝G丙，即△FA＝△FB，且两容器底面积相同，由p=△FS可得，取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量等于B容器对桌面的压强变化量，故D错误。
故选：AC。
三．填空题（共4小题）
12．【解答】解：设长方体的体积为V，且浸在油中和盐水中的体积之比为3：2，
该物体在油中受到的浮力F浮油＝ρ油gV排油，
该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水＝ρ盐水gV排盐水，
根据重力和密度公式可知该物体的重力G＝mg＝ρ物gV，
长方体悬浮，F浮＝G，即：ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水＝ρ物gV，
代入数据可得：0.7×103kg/m3×10N/kg×32+3V+1.2×103kg/m3×10N/kg×23+2V＝ρ物gV，
解出：ρ物＝0.9×103kg/m3；
则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为：F浮油G=ρ油g×32+3Vρ物gV=35×ρ油ρ物=35×0.7×103kg/m30.9×103kg/m3=715。
故答案为：7：15；0.9×103。
13．【解答】解：工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，F浮＝ρ空气gV排可知，气球所受浮力随之变小；
气球恰能缓慢下降时，气球受到的浮力和重力是一对平衡力，大小相等，所以浮力为：F浮＝G＝m0g+ρ氢gV；
根据阿基米德原理可知：F浮＝ρ空gV；
则：ρ空gV＝m0g+ρ氢gV；
所以气球的体积为：V=m0ρ空−ρ氢。
故答案为：变小；m0ρ空−ρ氢。
14．【解答】解：经分析，由图象知，AB段木块漂浮，漂浮时木块受到的浮力等于重力，此过程中，细线未拉直，所以细线对木块没有拉力，
木块的重力：G＝F浮＝1.6N；
CD段木块浸没，此时木块受到的浮力：F浮′＝2N，
根据阿基米德原理可得，木块的体积：
V＝V排=F浮′ρg=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，
根据G＝mg和ρ=mV可得，木块密度：
ρ木=mV=GVg=1.6N2×10−4m3×10N/kg=0.8×103kg/m3。
故答案为：没有；0.8×103。
15．【解答】解：（1）由图甲可知小球的重力大小为：G球＝4N，小球浸没在水中时，测力计示数为F示＝3N，则：
小球浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G球﹣F示＝4N﹣3N＝1N，
小球的体积为：V球＝V排水=F浮水ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10−4m3，
小球的密度为：ρ球=m球V球=G球V球g=4N10−4m3×10N/kg=4×103kg/m3；
（2）小球浸没在液体中时，测力计示数为F示′＝2.8N，
小球浸没在液体中时受到的浮力为：F浮′＝G球﹣F示′＝4N﹣2.8N＝1.2N
小球浸没在液体中时排开液体的体积为：V排液＝V球＝10﹣4m3，
液体的密度为：ρ液=F浮′gV排液=1.2N10N/kg×10−4m3=1.2×103kg/m3。
故答案为：4.0×103；1.2×103。
四．实验探究题（共2小题）
16．【解答】解：（1）由图甲知，测力计的分度值为0.2N；物体的重力G＝2.2N；
金属块的质量为：m=Gg=2.2N10N/kg=0.22kg；
（2）由图B可知，物体浸没在水中时拉力F＝1.2N；
金属块浸没在水中时受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.2N﹣1.2N＝1N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，金属块排开的水的体积即金属块的体积为：
V＝V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3；
（3）金属块的密度为：ρ=mV=0.22kg1×10−4m3=2.2×103kg/m3；
（4）由图可知，液体的密度为0.85g/cm3＝0.85×103kg/m3；
（5）密度计在C、D两种液体中都处于漂浮状态，受到的浮力都等于密度计受到的重力G，所以浮力相同；
由图可知，密度计排开液体的体积V排C＞V排D，根据F浮＝ρ液V排g可知：ρ甲＜ρ乙。
故答案为：（1）0.22；（2）1×10﹣4；（3）2.2×103；（4）0.85×103；（5）＜。
17．【解答】解：（1）记录测力计示数为F1，此时G＝F1，由G＝mg可得，鹅卵石的质量；
m=Gg=F1g；
鹅卵石的体积V石＝V﹣Va，
鹅卵石的密度ρ=mV石=GgV−Va=F1gV−Va=F1g(V−Va)；
（2）鹅卵石在海水中受到的浮力F浮＝G﹣F2＝F1﹣F2，
由F浮＝ρ海水gV排可得，海水的密度为
ρ海水=F浮gV排=F1−F2g(V−Va)。
故答案为：（1）F1g；F1g(V−Va)；（2）F1−F2g(V−Va)。
五．计算题（共3小题）
18．【解答】解：（1）“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系，所以“蛟龙号”在深海工作主要通过声波通信与陆地联系；“蛟龙号”工作电源总电压为200V，每节蓄电池电压为1.6V，需要串联蓄电池的节数n=200V1.6V=125节；
（2）“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m＝7×107Pa，海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力F＝pS＝7×107Pa×0.2m2＝1.4×107N；
（3）因为“蛟龙号”匀速吊起，所以“蛟龙号”受力平衡；
由图乙可知，t1时刻“蛟龙号”还在水中，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、自身的重力G、水对它的浮力F浮三个力的作用，处于平衡状态，即F1+F浮＝G蛟龙号；
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力G蛟龙号两个力作用，处于平衡状态，即F2＝G蛟龙号；
由功率P=Wt=Fst=Fv得P2＝F2v，P1＝F1v，又P2＝4P1，所以t1时刻的拉力F1=14F2=14G蛟龙号；
t1时刻“蛟龙号”受到的浮力F浮＝G蛟龙号﹣F1＝G蛟龙号−14G蛟龙号=34G蛟龙号=34×2.2×104kg×10N/kg＝1.65×105N，
t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积V排=F浮ρ水g=1.65×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=16.5m3。
答：（1）声波；125；
（2）1.4×107N；
（3）16.5m3。
19．【解答】解：（1）由ρ=mV可得，配重M的体积：VM=mMρM=0.5kg2.0×103kg/m3=2.5×10﹣4m3，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，配重M所受浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVM＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N；
（2）因不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，
所以，杠杆B端的作用力：FB＝GM﹣F浮＝mMg﹣F浮＝0.5kg×10N/kg﹣2.5N＝2.5N，
因活塞刚被顶起时，杠杆水平，
所以，由杠杆的平衡条件可得：FA•OA＝FB•OB，
则杠杆A端受到的压力即活塞C受到向下的压力：FC＝FA=OBOAFB=21×2.5N＝5N，
又因此时活塞受到水向上的压力和活塞C受到向下的压力相等，
所以，活塞C受到水的压强：p=FCS1=5N10×10−4m2=5000Pa，
由p＝ρ液gh可得，两侧水面高度差：h=pρ水g=5000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m；
（3）前后两次冲水时流出水的体积：V水＝S2h＝0.12m2×0.5m＝0.06m3＝6×104cm3，
因不考虑冲水所用的时间，
所以，前后两次冲水的时间间隔：t=V水v水=6×104cm320cm3/s=3000s＝50min；
（4）由G＝mg＝ρVg和F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV可得，杠杆B端的作用力：FB＝GM﹣F浮＝ρVg﹣ρ水gV＝（ρ﹣ρ水）gV，
若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，杠杆B端的作用力减小，活塞C受到向下的压力减小，
则活塞C受到水的压强减小，两侧水面高度差减小，前后两次冲水时流出水的体积减小，前后两次冲水的时间间隔减小；
因注水速度不变，且不考虑冲水所用的时间，
所以，总的来说相同时间内蓄水箱内注水的体积相同，流出水的体积也相等，故此方法不能起到节水的作用。
答：（1）配重M所受浮力为2.5N；
（2）两侧水面高度差为0.5m；
（3）前后两次冲水的时间间隔为50min；
（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔减小，此方法不能起到节水的作用。
20．【解答】解：（1）因为冰川漂浮，所以冰川熔化前受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝m冰g；
（2）根据阿基米德原理F浮＝ρ海V排g知，冰川熔化前排开海水的体积：V排=F浮ρ海g=Gρ海g=m冰gρ海g=m冰ρ海；
（3）因为冰川熔化成水后质量不变，所以m水＝m冰，
若冰川中的冰全部熔化成水，水的体积：V水=m水ρ水=m冰ρ水；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排=m冰ρ海和V水=m冰ρ水可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
答：（1）冰川熔化前受到的浮力为m冰g；
（2）冰川熔化前排开海水的体积为m冰ρ海；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积为m冰ρ水；
（4）因ρ海＞ρ水，所以由V排=m冰ρ海和V水=m冰ρ水可知，V排＜V水，所以海中冰川熔化后，海平面会升高。
六．综合能力题（共1小题）
21．【解答】解：（1）钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与不锈钢材料类型相同，故选②；
（2）根据密度公式可知4块压载铁的体积V=mρ压载铁=2×103kg8×103kg/m3=0.25m3；
根据阿基米德原理可知4块压载铁所受的浮力F浮＝ρ海水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2500N，
4块压载铁的总重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力，且处于平衡状态，
据此得出4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力F拉＝G﹣F浮＝2×104N﹣2500N＝1.75×104N，
故4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力为1.75×104N；
（3）为了满足设计需求，该材料应密度小，抗压能力强。
故答案为：（1）②；（2）4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为1.75×104N；（3）密度小。
七．解答题（共2小题）
22．【解答】解：（1）已知A、B、C密度相同，设图1中杠杆的每一个小格为L，则左边力臂为2L，右边为4L，
由杠杆平衡条件可知，GB×2L＝GC×4L，
ρVBg×2L＝ρVCg×4L，
则VBVC=21；
（2）A的重力GA＝mAg＝80×10﹣3kg×10N/kg＝0.8N，
A的体积VA=mAρ=80×10−3kg4×103kg/m3=2×10﹣5m3，
A受到的浮力F浮A＝ρ水gV排A＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3＝0.2N，
细线对A球的拉力F拉＝GA﹣F浮A＝0.8N﹣0.2N＝0.6N；
（3）如图2所示，甲有一半体积露出水面，则F浮1＝G甲+GA，
ρ水g（12V甲+VA）＝m甲g+mAg
ρ水（12V甲+2×10﹣5m3）＝0.24kg+0.08kg，
解得V甲＝6×10﹣4m3；
因为甲和乙是两个完全相同的木块，所以甲的体积等于乙的体积，V乙＝V甲＝6×10﹣4m3；
由乙浸没水中可得，F浮2＝G乙+GB+GC，
ρ水（V乙+VB+VC）g＝m乙g+mBg+mCg，
1×103kg/m3×（6×10﹣4m3+VB+VC）×10N/kg＝0.24kg×10N/kg+4×103kg/m3×VB×10N/kg+4×103kg/m3×VC×10N/kg，
已知VBVC=21；则VB＝2VC，
解得VC＝4×10﹣5m3，
由ρ=mV可得，C球的质量
mC＝ρVC＝4×103kg/m3×4×10﹣5m3＝0.16kg＝160g。
答：（1）B、C两球的体积之比为2：1；
（2）细线对A球的拉力大小为0.6N；
（3）C球的质量为160g。
23．【解答】解：（1）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：F浮＝G总＝m排g＝5×107kg×10N/kg＝5×108N；
（2）36架舰载机全部飞离航母后，排开海水的质量减小值：△m排＝m舰载机＝36×2.5×104kg＝9.0×105kg，
由密度公式ρ=mV得，
航母排开海水的体积减少：△V=△m排ρ海水=9.0×105kg1.02×103kg/m3≈882.35m3。
答：（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为5×108N；
（2）当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了882.35m3。工作电源总电压/V
200
体积/m3
50
自身质量/kg
2.2×104
最大下潜深度/m
7000
最大速度/节
25
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