专题19 物体下沉问题-决战中考物理压轴题、高频题、高分值题解题

考点扫描☆名师点拨 一、考点解析

物体沉浮问题是浮力压强中的难点、重点，也是浮力问题的高频考点，在压强浮力考题中所占分值较高。物体沉浮问题试题变化多样，问答形式繁多，但考查思路清晰。如：考查知识点掌握程度、考查计算能力、考查分析问题能力、考查联系实际能力等。

物体沉浮问题考试题型有填空题、选择题和综合计算题，综合计算题以压轴题出现较多，分值也高。下面就此类问题的三种类型解析如下。

物体下沉问题

主要出现在浮力有关计算中，常见题型有填空题、选择题和计算题。对单一物体，如果水物ρρ?，物体

开始下沉，当沉入水底时，满足支物排水浮F g m gV F -==ρ。

例如：（2017·绥化）有一体积为0.2m 3

的铁块，将它完全浸没在水池中，此时水的深度为1m ，则铁块受到的浮力是 N ，水对池底的压强是 Pa 。

【答案】2000、1×104。

二、考点复习

1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。

2.示意图：重力与浮力的关系如图（3）所示：

图（3）物体的沉浮条件

（3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： 物浮G F =；

不同点：悬浮时，物液ρρ=，物排V V =；漂浮时，物液ρρ?，物排V V ?。

（4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较浮F 与G 或比较液ρ与物ρ。

（5）物体吊在测力计上，在空中重力为G ，浸在密度为ρ的液体中，示数为F ，则物体密度为：F

G G -=ρρ物。 （6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。

4.漂浮问题“五规律”：

规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；

规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 考点剖析☆聚焦高频

高频考点一：漂浮问题

【典例1】（ 2017·湖州）取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克。向管内倒入10克液体，再将它放入水中。放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示。（ρ水=1.0×103kg/m 3，g=10N/kg ）

请回答：

（1）气管内液体的密度（选填”大于“”等于“或”小于“）水的密度。

（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小。

（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小。

【答案】解：（1）塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力，则液体的重力小于塑料管受到的浮力，则气管内液体的密度小于水的密度。

（2）塑料管受到的压力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N，

所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P===1000Pa。

（3）装有液体的塑料管受到的浮力F浮=G总=（0.01kg+0.002kg）×10N/kg=0.12N。

故答案为：（1）小于；（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是1000Pa；（3）装有液体的塑料管受到的浮力是0.12N。

高频考点二：悬浮问题

【典例2】（2017·兰州）如图所示，将物体A放入水中时悬浮，将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面，则两物体的体积V A：V B= ，物体B的密度是kg/m3。

【解析】物体A在水中悬浮，所受浮力等于自身的重力，ρA=ρ水；将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，物体B在水中漂浮，根据所受浮力等于自身的重力，算出B的密度；将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面，处于漂浮状态，根据所受浮力等于自身的重力，列出等式，从而解出两物体的体积之比。

【答案】A物体A在水中悬浮，ρA=ρ水﹣﹣﹣﹣﹣①；

B物体在水中处于漂浮状态且有一半的体积露出水面，所受浮力等于自身的重力，即

1V B=ρB gV B﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

F浮=ρ水g

2

由②得ρB=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.5×103kg/m3；

将物体A置于物体B上再放入水中时，AB处于悬浮状态且物体B有三分之一的体积露出水面，所受浮力等于AB自身重力的和，即F浮=G A+G B，

ρ水gV排=ρA gV A+ρB gV B﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③得：ρ水g V B=ρ水gV A+ρ水gV B

V B﹣V B=V A

V A：V B=1：6．

故答案为：1：6；0.5×103。

高频考点三：下沉问题

【典例3】（2017·辽阳）（多选）建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器，如图是我国094型战略导弹核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是（）。

A.上浮过程中所受浮力逐渐增大；

B.悬浮时所受浮力等于重力；

C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等；

D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小

【考查角度】物体沉浮的条件、浮力的利用。

C．悬浮和漂浮时所受的浮力相等；此说法错误。潜艇悬浮时，潜艇排开水的体积等于潜艇的体积；潜艇漂浮时，排开水的体积小于潜艇的体积。

D．漂浮时比悬浮时排开海水质量小；此说法正确。漂浮时，潜艇排开海水的体积小于悬浮时排开海水的体积，故排开海水的质量亦是如此。

此题说法正确的是BD 。

【答案】BD 。 考点过关☆专项突破 类型一：漂浮问题

1.（2017·泰州）一物块的质量为90g ，体积为100cm 3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为 N ，松手后，物体将会 （上浮/下沉/悬浮），最终静止时物体排开水的质量为 g 。（g=10N/kg ，ρ水=1.0g/cm 3

）

【答案】1、上浮、90。 2.例如：（2017·咸宁）底面积为100cm 2的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。现将体积为500cm 3，重为3N 的木块A 轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为8cm ，如图甲所示，若将一重为6N 的物体B 用细绳系于A 的下方，使其恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出），不计绳重及其体积，（g=10N/kg ，ρ水=1×103kg/m 3

）求：

（1）图甲中木块A 静止时浸入水中的体积；

（2）物体B 的密度；

（3）图乙中水对容器底部的压强．

【解析】（1）物体浸没水中，静止时木块所受浮力等于物块的重力；（2）根据密度公式V

m =

ρ求B 的密度；（3）液体压强由公式gh p ρ=计算。

解答：（1）因为A 漂浮在水中，所以F 浮=G A =3N ，根据F 浮=ρ水gV 排得：

3433103/10/100.13m kg N m kg N g F V -?=??==水浮排ρ。

（3）当AB 浸入水中后，所增加浸入水中的体积为：

△V=V A +V B -V 排=9×10﹣4m 3-3×10﹣4m 3=6×10﹣4m 3

液面升高m m m S V h 06.010*******

43

4=??=?=?--， 图乙中水对容器底部的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×（0.06m+0.08m ）=1400Pa 。

【答案】（1）图甲中木块A 静止时进入水中的体积为3×10﹣4m 3；（2）物体B 的密度1.5×103kg/m 3；

（3）图乙中水对容器底部的压强为1400Pa 。

3.（2017·潍坊）边长为0.1m 的正方体木块，漂浮在水面上时，有5

的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N 的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。取g=10N/kg ，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m 3。求：

（1）图甲中木块受的浮力大小；

（2）图乙中液体的密度；

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。

【解析】（1）在甲图中，木块漂浮，受到的浮力等于在木块水中的体积排开水的重力，根据浮力公式可求甲图中木块受到的浮力；（2）木块漂浮时受到的浮力等于自身的重力，已知浮力可求木块的质量，根据密度公式可求木块的密度；（3）放上小柱体后，木块完全浸没，说明小柱体的重力等于木块2/5的体积产生的浮力，根据浮力公式求出此时的浮力也就是小柱体的重力，小柱体对木块的压力等于自身的重力，根据压强公式可求对木块的压强。

【答案】（1）甲图中木块受到的浮力：

。

（2）木块漂浮时浮力等于自身的重力，F浮甲=G木=m木g，

所以，

木块的密度。

（3）小柱体的重力等于木块2/5的体积产生的浮力，

,

小柱体对木块的压力等于自身的重力，F=G=4N，

对木块的压强:。

答：（1）图甲中木块受的浮力为6N；（2）图乙中液体的密度为0.6×103kg/m3；（3）图乙中木块下表面受到液体的压强是2000Pa。

4.（2017·乐山）如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面 4cm，g取10N/kg，则( )。

A. 木块受到的浮力是4N；

B.使木块完全浸没需要4N向下的压力；

C. 木块的密度为0.4g/cm3；

D.木块底部受到水向上的压强为103Pa

【考查角度】浮力、阿基米德原理、液体压强。

【答案】B。

5.（2017·哈尔滨）在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是（）。

A．水对石头的压强比对木头的小； B．木头受到的浮力大于它自身的重力；

C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力；D．石头受到的浮力等于它自身的重力

【考查角度】液体压强、浮力。

C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力；此说法正确。物体受到的浮力等于它所排开液体的重力。

D．石头受到的浮力等于它自身的重力；此说法错误。石头的密度大于水的密度，石头受到的浮力等于和它体积相等的水受到的重力。

【答案】C。

6.（2017·盐城）未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（）。

A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小；

B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小；

C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大；

D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大

【考查角度】物体沉浮的条件、浮力。

【解析】根据物体沉浮条件可知，物体漂浮在水面上，物体受到的浮力等于其自身重力；物体所受浮力大小，等于它排开水的重力。

煮熟的汤圆漂浮在水面上，说明汤圆受到的浮力等于其自身重力，此时汤圆排开水的体积比未煮过的要大。正确答案是D。

【答案】D。

7.（2017·咸宁）质量分布均匀的A、B两个实心正方体（V A＞V B），放置在盛水的容器中。静止时如图所示：现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力F A、F B，和它们对水平桌面的压强p A、p B的大小关系，正确的是（）。

A．F A＜F B，p A＞p B B．F A＞F B，P A＜P B；

C．F A=F B，p A＜P B D．F A＞F B，p A＞p B

【考查角度】浮力、压强。

【答案】D。

8.（2017·河南）（多选）如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平；两种情况相比，下列判断正确的是（）。

A．木块受到的浮力一样大； B．木块在甲液体中受的浮力较大；

C．甲液体对容器底部的压强较大；D．盛甲液体的容器对桌面的压强较小

【考查角度】液体压强、阿基米德原理。

【解析】由图可知，甲图物体悬浮，乙图物体漂浮，说明甲容器液体密度小于乙容器液体密度；但木块静止在两种液体里，故其受到的浮力相同。两容器液面相平，乙容器液体密度大，故乙容器底部压强大。同时也证明了乙容器对桌面的压强大于甲容器对桌面的压强。

所以，正确说法是AD，此题答案是AD。

【答案】AD。

9.（2017·广州）某比赛、两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏．如图1所示，两木筏静止在水面。

（1）以点代替木筏，在方框内（图2）画出甲木筏的受力示意图。

（2）甲木筏的质量为100kg，底面积为2m2，求甲木筏浸入水中的深度。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（3）甲木筏所受浮力乙木筏所受浮力（选填“＞”“=”“＜”），写出你的分析过程。

图1 图2

【考查角度】力的示意图、浮力及其计算、阿基米德原理。

【解析】根据浮力的概念和阿基米德原理，此题不难解答。

【答案】（1）受力图如图。

10.（2017·杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：

（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？

（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？

【考查角度】浮力的有关计算。

【解析】利用浮力计算方法，结合所学质量、密度的概念，即可解答此题。

【答案】解：（1）木料的体积为：3204.04.01.0m m m Sh V =?==，由公式V m =ρ得到木料质量为：kg m m V m 2004.0105.03330=??==ρ；

木料处于漂浮状态，浮力等于木料多受重力，即：N kg N kg mg G F 200/1020=?===浮，木料排

开水的体积为：

33302.0/10/100.1200m kg

N m kg N g F V =??==水浮排ρ 没入水的高度为：m m m S V h 2.01.002.02

3

0===排，故弹簧测力计的0刻度线为0.2m 。 （2）距离上表面10cm 时，弹簧测力计的浮力为：

N m m m kg N kg N V g F 3001.0)1.04.0(/10/100.123=?-???='='排水浮

ρ 物体的重力为：N N N F F G 100200300-=-='=浮浮

物; 物体质量为：kg kg

N N g G m 10/10100===

物物。 答：略。

类型二：悬浮问题

1.（2017·益阳）如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N ，下表面受到的压力为3N ，则该物体受到的浮力大小为 N ；如将物体再下沉5cm ，则它受到的浮力大小为 N 。

【答案】解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：

F 浮=F 下﹣F 上=3N ﹣1.8N=1.2N ；

因长方体浸没时排开水的体积不变，所以，由F 浮=ρgV 排可知，物体再下沉5cm 后，受到的浮力仍为

1.2N 不变。

故答案为：1.2、1.2。

2.（2017·大连）如图所示，水平桌面上有两个相同的烧杯，分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相同的a 、b 两个实心球，分别放入甲、乙两种液体中，a 球体积大于b 球体积；静止时，a 球漂浮在液面上，b 球悬浮在液体中，a 、b 两球受到的浮力分别为F 甲、F 乙，甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p 甲、p 乙，则（ ）。

A ．F 甲=F 乙，p 甲=p 乙；

B ．F 甲=F 乙，p 甲＞p 乙；

C ．F 甲＞F 乙，p 甲=p 乙；

D ．F 甲＞F 乙，p 甲＞p 乙

【考查角度】浮力、液体压强。

甲乙两种液体质量相同，烧杯相同，故没有a 、b 两球时，甲乙烧杯中液面的高度分别为：S m S V h

甲甲甲ρ==，S

m

S V h 乙乙乙ρ==；它们对烧杯底部的压强分别为：乙甲甲甲p S mg gh p ===ρ。放入a 、b 两球后，a 球质量大于b 球质量，故甲图中液体对烧杯底部的压强大于乙图中液体对烧杯底部的压强。

【答案】D 。

3.（2016·深圳市南山区五校联考）甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示．则下列说法正确的是（ ）。

A ．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大；

B ．鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大

C ．乙杯底部所受液体的压强较大；

D ．甲杯底部所受液体的压力较大

【考查角度】液体的压强的特点、物体的浮沉条件及其应用。

由公式S

F p =得，pS F =，两杯底面积相同，乙杯底部所受液体的压强较大，故乙杯底部所受液体的压力较大，故D 错误。

【答案】C 。

4.（2017·山西）俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉．对此现象，下列说法正确的是（ ）。

A ．西瓜的密度比李子的密度大；

B ．西瓜漂浮时所受浮力大于重力；

C ．李子下沉过程中所受水的压强不变；

D ．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变

【考查角度】物体的浮沉条件及其应用。

【解析】（1）根据物体浮沉条件，比较西瓜、李子与水的密度关系，进而可得西瓜和李子的密度关系；

（2）物体漂浮，浮力等于重力；（3）首先判断李子下沉过程中所处深度变化，然后根据液体压强公式判断所受水的压强变化；（4）李子浸没后，排开水的体积等于李子本身的体积，根据浮力公式判断下沉过程所受浮力变化情况。

解：A 、西瓜漂浮在水面上，ρ瓜＜ρ水；李子在水中下沉，ρ李子＞ρ水，所以ρ李子＞ρ水，故A 错误。

B 、西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力，大小相等．故B 错误。

C 、李子下沉过程中，所处深度h 变大，根据p=ρgh 可知，所受水的压强变大．故C 错误。

D 、李子浸没后，排开水的体积等于李子本身的体积，不再变化，根据F 浮=ρgV 排可知，下沉过程所受浮力大小不变；故D 正确。

故选D 。

5.（2017?扬州）我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米，打破了世界纪录。“海翼”

的外形设计成流线型，是为了；在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力，这是因为碳纤维材料的小；“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，使浮力重力。

【考查角度】物体的浮沉条件和密度公式的和运用。

解：（1）水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建筑的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小阻力，便于飞行。

（2）用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。

（3）“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。

故答案为：减小阻力；密度；大于。

6.（2016·深圳市六模）小明和小强分别把体积相同的实心木块和实心铁块同时浸没在水中，松手后发现木块上浮，铁块下沉；对上述现象他两展开讨论，你认为他们的说法中错误的是（）。

A．铁块的密度大于水的密度，木块的密度小于水的密度；

B．在铁块下沉的过程中，铁块受到的浮力小于铁块受到的重力；

C．当两物体都处于静止状态时，铁块受到的浮力大于木块受到的浮力；

D．因为木块受到的浮力比铁块受到的浮力大，所以木块上浮，铁块下沉

【考查角度】物体的浮沉条件及其应用。

解答：A：实心木块和实心铁块同时浸没在水中，根据物体的浮沉条件，木块上浮说明木块的密度小于水的密度，铁块下沉说明铁块的密度大于水的密度，故A正确。

B ：在铁块下沉的过程中，根据物体的浮沉条件，铁块受到的浮力小于铁块受到的重力，故B 正确。

C ：当两物体都处于静止状态时，由于木块上浮则，木块排开的水的条件小于铁块排开的条件，根据阿基米德原理可知：木块受到的浮力小于铁块受到的浮力，故C 正确。

D ：当都浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，此时与木块受到的浮力相等；木块上浮是由于木块受到的浮力大于木块受到的重力；铁块下沉是由于铁块到的浮力小于铁块受到的重力；故D 错误。

【答案】D 。

7.（2016·深圳市龙岗区仿真）某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为100 g 的物体浸没在装满水的深桶中，溢出90 g 水，物体受到的浮力是________N(取g ＝10 N/kg)；这个物体在水中将会______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。放入物体后水对桶底的压强________(填“大于”“小于”“等于”)放入物体前水对桶底的压强。

【考查角度】浮力的计算、阿基米德原理、液体压强。

【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；物体密度大于液体密度时，物体下沉；物体密度小于液体密度时，物体上浮；液体的压强与液体的深度有关，深度不变，压强不变。

解答：90g 水的重力：N kg N kg mg G 9.0/1010903

=??==-； 物体质量是100g ，物体的重力大于它所受到的浮力，故物体下沉；

放入物体后，部分水溢出，但水桶底部到液面的距离不变，故其压强也不变。

【答案】0.9、上浮、不变。

8.（2017·河南）（多选）如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平；两种情况相比，下列判断正确的是（ ）。

A ．木块受到的浮力一样大；

B ．木块在甲液体中受的浮力较大；

C ．甲液体对容器底部的压强较大；

D ．盛甲液体的容器对桌面的压强较小

【考查角度】液体压强、阿基米德原理。

【答案】AD 。

类型三：下沉问题

1.（2017·菏泽）小美用手把一个重为0.4N ，体积是

2.7×10-5m 3的玩具球完全浸没到水中，玩具球受

到的浮力是 N ，放手后玩具球将 （填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。（g=10N/kg ，ρ水=1.0×103kg/m 3

）

【考查角度】浮力的计算。

【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，由此可求得，玩具球完全浸没在水中受到的浮力为：N kg N m m kg Vg F 27.0/10107.2/1013533=????==-ρ, 由于玩具球自身受到的重力是0.4N ，大于完全浸没水中受到的浮力，故玩具球要下沉。

【答案】0.27、下沉。

2.（2017·兰州）如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa ；如图乙所示，用细线栓一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa ；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa ．容器的底面积为100cm 2，ρ铝=2.7g/cm 3，g 取10N/kg 。下列判断正确的是（ ）。

A ．铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N ；

B ．铝块的体积是100cm 3；

C ．铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N ；

D ．液体的密度是0.8g/cm 3

【解析】（1）甲图和乙图比较，知道增加的压强值和受力面积，利用p=求出对桌面增加的压力，水平面上物体的压力和自身的重力相等，且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力，据此可知对桌面增加的压力等于排开液体的重力，根据阿基米德原理求出铝球受到的浮力，根据F 浮=ρgV 排求出铝球浸没时受到的浮力；（2）根据题意求出将细线剪断、铝块沉到容器底部时，图丙比图甲中对桌面增加的压强，根据F=pS 求出图丙比图甲中对桌面增加的压力即为铝块的重力，根据G=mg 求出铝球的质量，根据ρ=求出铝球的体积，铝球的重力减去受到的浮力即为铝块沉底时对容器底部的压力；物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出液体的密度。

（2）将细线剪断，铝块沉到容器底部，图丙比图甲中对桌面增加的压强：

△p=△p 1+△p 2=80Pa+460Pa=540Pa ，

图丙比图甲中对桌面增加的压力：△F 2=△pS=540Pa ×100×10﹣4m 2=5.4N ，

铝块的重力：G 铝=△F 2=5.4N ，

由G=mg 可得，铝球的质量：m 铝===0.54kg=540g ，

由ρ=可得，铝球的体积：V 铝===20cm 3，故B 错误。

铝块沉底时对容器底部的压力：F 铝=G 铝﹣F 浮′=5.4N ﹣1.6N=3.8N ，故C 错误。

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

所以，由F 浮=ρgV 排可得，液体的密度：

3

61020/106.1m kg N N gV F -??='=排浮

液ρ=0.8×103kg/m 3=0.8g/cm 3，故D 正确。 故选D 。

3.（2017·昆明）中国首艘国产航母001A 于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。（g 取10N/kg ，海水密度取1.0×103kg/m 3）问：

（1）航母001A 设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？

（2）水面下4m 处海水产生的压强是多少？

（3）一位质量为60kg 的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是0.04m 2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？

【答案】（1）满载时排水量：m 排=70000t=7×107kg ，

航母满载时受到的浮力：F 浮=G 排=m 排g=7×107kg ×10N/kg=7×108N ；

（2）水面下4m 处海水产生的压强：

p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg ×10N/kg ×4m=4×104pa 。

（3）在水平甲板上，对地面的压力：F=G=mg=60kg ×10N/kg=600N ，

站立时着地面积：S=0.04m 2，双脚站立时对甲板的压强：Pa m

N S F p 42105.104.0600?===。 答：（1）航母001A 设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是7×108N ；（2）水面下4m 处海水产生的压强是4×104pa ；（3）他双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa 。

4.（2017·宜昌）2017年4月2日上午，中国第二艘航空母舰001A 在大连船厂举行下水仪式，据外界猜测，001A 的排水量可达6万吨，“标准排水量”是指人员武装齐备，但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量（第1、2小问计算中g 取10N/kg ，ρ海水=1×103kg/m 3

）：

（2）若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载，则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少N ？满载后排开水的体积为多少m 3。

（3）已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时（不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗，舰体浸水部分当作长方体）。

① 舰身会 （选填：上浮一些，下沉一些、保持不变）；

② 其排水量将 （选填：变大、变小、不变）；

③ 舰底受到海水的压强将 （选填：变大、变小、不变）。

【答案】（1）航空母舰标准排水量6万吨，处于漂浮，受到的浮力：

F 浮=

G 排=m 排g=6×104×103kg ×10N/kg=6×108N 。

（2）航空母舰满载受到的浮力，因为漂浮：

F 浮′=

G 排′=m 排′g=（m 排+m ）g=（6×104×103kg+1.8×104×103kg ）×10N/kg=7.8×108N ； 航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大：△F 浮=F 浮′-F 浮=7.8×108N ﹣6×108N=1.8×108N ；

由F 浮=ρ液gV 排可得，满载后排开水的体积：34338108.7/10/101108.7m kg N m kg N g F V ?=???='=液浮

排ρ； （3）①由F 浮=ρ液gV 排可得，当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时（不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗，舰体浸水部分当作长方体）．已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度，液体密度变小，排开液体的体积变大，故舰身会下沉一些；

②由于艘航空母舰满载时是漂浮，浮力等于重力，其排水量不变；

③舰底受到海水的压强：S G S F P 排

浮

==；排水量不变，舰底的底面积不变，故舰底受到海水的压强不变．

答：（1）若该航空母舰标准排水量6万吨，则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是6×108N ；

（2）若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载，则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了1.8×108N ；满载后排开水的体积为7.8×104m 3；（3）①下沉一些；②不变；③不变。

5.（2017?齐齐哈尔）如图为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速54km/h ，满载时排水量9000t 。（海水密度约为1.0×103kg/m 3

）

（1）该驱逐舰以最大航速匀速航行1h ，通过的路程为多少？

（2）若声呐探测器在水下10m 深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？

（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？

（4）以最大航速匀速航行时所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？

【答案】（1）由v=可得驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为：

s=vt=54km/h×1h=54km。

（2）声呐探测器所处深度：h=10m；

受到的压强：p=ρ海水gh=1×103㎏/m3×10N/㎏×10m=1×105Pa。

（3）导弹驱逐舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力，

满载时，武汉号受到浮力：F浮=G排=m排g=9×103×103㎏×10N/㎏=9×107N。

（4）由物体漂浮得，G物=F浮=9×107N；

F=0.1G=0.1×9×107N=9×106N，v=54km/h=15m/s，

驱逐舰功率：P===Fv=9×106N×15m/s=1.35×108W=1.35×105kW。

答：（1）驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为54km；（2）声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为1×105Pa；（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×107N；（4）导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为1.35×105kW。

6.（2017·怀化）2017年5月23日，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。有史以来，首次对4000米级的玛利亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4811米的海底世界。当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000m时（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3），求：

（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强；

（2）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03m2，该观测孔受到海水的压力；

（3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3，它受到的浮力。

【解析】（1）根据p=ρgh求出载人潜水器所受海水的压强；（2）根据F=pS求出载人潜水器上观测孔受到海水的压力；（3）载人潜水器排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力。

【答案】解：（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强：

p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa。

（2）由p=可得，观测孔受到海水的压力：

F=pS=4.12×107Pa×0.03m2=1.236×106N。

（3）“蛟龙号”载人潜水器受到的浮力：

F浮=ρgV排=ρgV=1.03×103kg/m3×10N/kg×50m3=5.15×105N。

答：（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强为4.12×107Pa；（2）该观测孔受到海水的压力为1.236×106N；（3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3，它受到的浮力为5.15×105N。

7.（2017?武汉）三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式。“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它的工作原理图。当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降。

已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg，每个浮筒的质量为1.8×107kg，求：

（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？

（2）当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）。

【答案】（1）装满水的船厢的重力：G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N，

重力对船厢和水做的功：W=Gh=1.55×108N×100m=1.55×1010J。

（2）因为轮船驶入装满水的船厢后处于漂浮状态，

所以，由漂浮条件和阿基米德原理可得：G船=F浮=G溢，

则装满水的船厢和船的总重力：G总=G=1.55×108N；

设每根钢绳的拉力为F，对船箱进行受力分析如图甲所示，

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