《2025年综合应用创新题典中点八年级物理下册教科版》

7. 某同学在做实验时，把橡皮泥捏成小船放入水槽里，“小船”漂浮在水面(如图甲)；然后把橡皮泥捏成一团放在水槽里，它沉在水底(如图乙)，橡皮泥所受浮力F浮甲________F浮乙，橡皮泥排开水的体积V排甲________V排乙。(均选填“＞”“＜”或“=”)
　　　　　　　　　　　　

答案： ＞；＞

8.〔古代典籍〕《智囊全集》中记载：“宋河中府浮梁，用铁牛八维之，一牛且数万斤。治平中，水暴涨绝梁，牵牛，没于河，募能出之者。真定僧怀丙以二大舟实土，夹牛维之，用大木为权衡状钩牛，徐去其土，舟浮牛出。”如图所示，现在常用的沉船打捞技术为“浮筒打捞法”。若某质量m = 100 t、体积V = 25 m³的轮船沉没在深h = 10 m的淡水湖底，一个浮筒的质量m₀ = 100 kg、体积V₀ = 4 m³，求：(ρ水 = 1.0×10³ kg/m³，g取10 N/kg)
(1)水在湖底产生的压强。
(2)轮船受到的浮力。
(3)打捞沉船需要的最少浮筒数。
　　　　　

答案： 【解】（1）水在湖底产生的压强$p=\rho_{水}gh = 1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×10\ m = 1×10^{5}\ Pa$。
（2）轮船浸没在水中，排开水的体积$V_{排1}=V = 25\ m^{3}$，轮船受到的浮力$F_{浮船}=\rho_{水}gV_{排1}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×25\ m^{3}=2.5×10^{5}\ N$。
（3）一个浮筒浸没在水中排开水的体积$V_{排2}=V_{0}=4\ m^{3}$，每个浮筒浸没在水中受到的浮力$F_{浮筒}=\rho_{水}gV_{排2}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg×4\ m^{3}=4×10^{4}\ N$；轮船的重力$G_{船}=mg = 100×10^{3}\ kg×10\ N/kg = 1×10^{6}\ N$，每个浮筒的重力$G_{浮筒}=m_{0}g = 100\ kg×10\ N/kg = 1×10^{3}\ N$；假设需要n个浮筒刚好使轮船和浮筒上浮，根据力的平衡条件可知$F_{浮船}+nF_{浮筒}=G_{船}+nG_{浮筒}$，代入数据可得$2.5×10^{5}\ N + n×4×10^{4}\ N = 1×10^{6}\ N + n×1×10^{3}\ N$，解得$n\approx19.2$，所以打捞沉船最少需要20个浮筒。

9.〔新科技〕我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图甲所示)从海拔4 300 m的科考营地顺利升空，达到了9 050 m高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。(g取10 N/kg)
(1)该浮空艇总质量约2 625 kg，它所受重力的大小约为________N。
(2)已知海拔4 300 m处的空气密度约为0.8 kg/m³，该浮空艇在营地升空时体积达9 000 m³，此时浮空艇受到的浮力大小约为________N。
(3)浮空艇的结构如图乙所示，它有两个气囊，主气囊里面充氦气(氦气密度比空气小很多)，副气囊里面充空气。当悬于空中的浮空艇需要________(选填“上浮”或“下降”)的时候，可以用主气囊里的氦气排出副气囊里的部分空气，以此改变________。
(4)若你是“极目一号”Ⅲ型浮空艇的研发者，要让它飞得更高些，将面临什么困难？请写出一条：______________________________。
　　

答案： （1）26 250
（2）72 000
（3）上浮；自重
（4）浮空艇上升到一定高度后可能无法继续上升（或浮空艇可能会胀破，合理即可）