《2025年名校课堂八年级物理3下册沪科版河南专版》

7. 新考向 物理观念（2024·河南）宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。如图为打捞过程示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。若船在图中甲、乙、丙三个位置时所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下列判断正确的是（ ）

A. F甲＝F乙＝F丙
B. F甲＞F乙＞F丙
C. F甲＝F乙＞F丙
D. F甲＜F乙＜F丙

答案： B

8.（双选）用硬质塑料瓶、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、排气管的体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法正确的是（ ）
A. 当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力
B. 向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将上浮
C. 从瓶中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少

答案： BD

9. 新考向 社会发展（2023·威海改编）某大学科研团队研制了一款无人潜航器，如图甲所示，其体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变，从而实现浮沉。（ρ煤油＝0.8×10³ kg/m³，g取10 N/kg，ρ海水≈1.0×10³ kg/m³）请分析解答下列问题：
（1）将潜航器从空中缓慢下放至水下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图乙所示。则潜航器的体积是多少？（油囊没有充油，不计水的阻力）
（2）解开缆绳后潜航器下潜至海底，若想使潜航器上浮，至少要向油囊压入多少千克的煤油？（忽略煤油因水压导致的体积变化）

答案： 解：
(1)由图乙可知潜航器完全浸没时受到的浮力：
$F_{浮}=G - F = 5000N - 500N = 4500N$
由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，潜航器的体积：
$V = V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{4500N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=0.45m^{3}$
(2)潜航器刚好上浮时，受到的浮力等于总重力，即$G = F_{浮}+F_{浮油}$
则$F_{浮油}=G - F_{浮}=5000N - 4500N = 500N$
根据$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得，煤油的体积：
$V_{煤油}=\frac{F_{浮油}}{\rho_{海水}g}=\frac{500N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=0.05m^{3}$
所以应压入煤油的质量：
$m_{煤油}=\rho_{煤油}V_{煤油}=0.8×10^{3}kg/m^{3}×0.05m^{3}=40kg$