《2025年暑假乐园现代教育出版社八年级物理人教版》

17. 如图是小明探究“影响浮力大小因素”的探究过程及有关数据。
（1）分析实验②③④，说明物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。
（2）小明根据③⑤两实验，他就得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论。你认为对吗？不对，理由是实验中没有控制物体排开液体的体积相同。
（3）圆柱体完全浸没在浓盐水中所受的浮力是3.3N。
（4）根据图中的实验数据，该圆柱体的密度是3.33×10³$kg/m^{3}$。
（5）根据图中的实验数据，盐水的密度是1.1×10³$kg/m^{3}$。（$g$取$10N/kg$）

答案： （1）它排开液体的体积 （2）不对 实验中没有控制物体排开液体的体积相同
（3）3.3 （4）$3.33×10^{3}$ （5）$1.1×10^{3}$

18. 为了捍卫国家主权，我军派满载排水量达$67500t$的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻。在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在$15$海里外的水下$10m$处潜行，随即投下重量为$100kg$的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉。（$g$取$10N/kg$，水的密度为$1.0×10^{3}kg/m^{3}$）
（1）航空母舰满载时受到的浮力为$6.75×10^{8}N$？
（2）敌潜艇受到水的压强有$1×10^{5}Pa$？
（3）如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图，假设欲使水雷悬浮在水中，需在其下方用细绳悬挂一个密度为$5×10^{3}kg/m^{3}$、质量为$31.25kg$的物体，求水雷的密度为$0.8×10^{3}kg/m^{3}$。

答案： （1）满载排水量 67500t，即$m_{排}=67500t$。
根据阿基米德原理可得，航空母舰满载时受到的浮力
$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=67500×10^{3}kg×10N/kg=6.75×10^{8}N$。
（2）敌潜艇在水下 10m 处潜行，它受到水的压强
$p=ρgh=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×10m=1×10^{5}Pa$。
（3）$V_{物}=\frac {m_{物}}{ρ_{物}}=\frac {31.25kg}{5×10^{3}kg/m^{3}}=6.25×10^{-3}m^{3}$
在水雷下方悬挂一物体，使水雷悬浮在水中，水雷和物体一起浸没在水中处于静止状态，
把水雷和物体看作一个整体，故它们受到的总浮力等于总重力。
水雷和物体一起浸没在水中时，排开水的总体积$V_{排总}=V_{水雷}+V_{物}$
根据力的平衡条件有$F_{浮总}=G_{总}$，
即$ρ_{水}g(V_{水雷}+V_{物})=(m_{水雷}+m_{物})g$
代入数据得$1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×(V_{水雷}+6.25×10^{-3}m^{3})=(100kg+31.25kg)$
$×10N/kg$，
解得$V_{水雷}=0.125m^{3}$；
则水雷的密度$ρ_{水雷}=\frac {m_{水雷}}{V_{水雷}}=\frac {100kg}{0.125m^{3}}=0.8×10^{3}kg/m^{3}$。