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1. 潜艇在水舱内无水时应漂浮于海面,可以通过充入适量海水实现潜入海中。2013年,西班牙刚建成的S—80潜艇,质量为3.3×10
6
kg。海水密度为1.1×10
3
kg /m
3
, g取10N/kg。
(1)
工程师对潜艇进行试验,发现水舱内无水的潜艇居然在海水中沉没,最终静止在水平船坞底部,如图甲所示,已知船坞底部对潜艇的支持力为6.6×10
5
N,求潜艇的体积有多大
?
(2)
为了实现水舱内无水时潜艇刚好悬浮在海水中,工程师先将潜艇切割成两段,然后在这两段之间加入增补舱段,如图乙所示,建成潜艇如图丙所示。已知增补舱段的质量为4.4×10
4
kg,求增补舱段的体积有多大
?
(3)
在此基础上,工程师将潜艇内的部分原设备更换为更
(选填“轻”或“重”)的新设备,即可实现在水舱内无水时潜艇漂浮于海面。
【考点】
阿基米德原理; 浮力大小的计算; 物体的浮沉条件及其应用;
【答案】
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综合题
普通
能力提升
真题演练
换一批
1. 小明利用l8cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。
(1)
制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择.则小明应选择
;
(2)
小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能
,改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm,则吸管浸入水中的深度h
水
=
cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为9cm,则此液体的密度是多少?(ρ
水
=1.0×10
3
kg/m
3
)
(3)
小明的同学也用吸管制作了密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是
A.换大的容器做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计
D.适当减小密度计的配重
综合题
困难
2. 如图一个物体甲,先后两次分别在小物体乙和丙(乙、丙由同种物质制成,密度为ρ)的作用下浸没在水中,甲物体的上表面恰好与水面相平,甲、乙之间用细绳连接,请证明:
综合题
困难
3. 小明制作了简易密度计,取一根粗细均匀的饮料吸管(圆管),在其下端放入适量的细沙并用石蜡封口,吸管的长度为L,外直径为d,总质量为m。
(1)
密度计竖直漂浮在水中,密度计受到的浮力
(选填“大于”、“小于”或“等于”它的重力。
(2)
如图把该简易密度计放入某液体中时,浸入液体中的长度为h,该液体的密度的表达式ρ=
。(用题中所给字母表示)
(3)
如将该简易密度计从水中取出放到酒精中,密度计浸入液体中的长度
(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
综合题
困难
1. 两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A,B分别放入容器中静止,A球沉底,B球漂浮,如图所示,
, 且两种液体对容器底的压强相等,则( )
A.
两个小球的重力:
B.
两个小球的浮力:
C.
两种液体的密度:
D.
两个容器对桌面的压强:
单选题
普通
2. 在物理做中学实践活动中,某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm
3
的橡皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向其中添加物体,发现最多只能装载25g的物体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×10
3
kg/m
3
。已知水的密度为1.0×10
3
kg/m
3
, g取10N/kg,求:
(1)
将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少?
(2)
这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少?
(3)
该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力,请你帮助他们提出一条合理化的建议。
计算题
普通
3. 2022年5月15日,我国自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇,从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空,顺利升至9032m,超过珠峰高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接,利用所受的浮力和缆绳的拉力控制可实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化,在其匀速直线上升过程中,下列说法正确的是( )
A.
浮空艇周围的大气压不变
B.
浮空艇受非平衡力的作用
C.
浮空艇所受浮力大小不变
D.
浮空艇所受浮力大于自身的重力
单选题
普通