專題09浮力及其應(yīng)用(原卷版+解析)(第1期)

專題09浮力及其應(yīng)用（原卷版）（第1期）一、選擇題1.（2022·四川遂寧）中國傳統(tǒng)節(jié)日的習(xí)俗中涉及諸多物理現(xiàn)象，下列分析正確的是（）。A.春節(jié)燃放煙花爆竹，小朋友捂住耳朵，是在傳播過程中減弱噪聲；B.元宵節(jié)吃湯圓，煮熟后的湯圓漂浮在水面，是因?yàn)闇珗A受到的浮力大于重力；C.端午節(jié)賽龍舟，觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”，是因?yàn)槁曇舻囊粽{(diào)高；D.中秋節(jié)吃月餅，月餅香氣四溢，是因?yàn)榉肿釉诓煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)2.（2022·四川南充）某科技小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)量渾水密度的裝置，如圖所示，A是體積為10-3m3的均勻正方體浮子，B是圓形容器，C是固定在容器底部的定滑輪，通過細(xì)繩將A與滑輪組連接。當(dāng)容器中盛有適量密度為1.0×103kg/m3的清水，連接浮子的繩子恰好不受拉力時(shí)，浮子的體積浸在清水中；當(dāng)繩子末端拉力為F1時(shí)，浮子在清水中浸沒后能緩慢勻速向下運(yùn)動(dòng)：把清水換成待測(cè)渾水后，繩子末端拉力為F2=3.1N時(shí)，浮子浸沒后也能緩慢勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知?jiǎng)踊嗁|(zhì)量為30g，g=10N/kg，不計(jì)繩子質(zhì)量，伸縮，摩擦及水的阻力則（）。A.浮子的密度為0.6×103kg/m3；B.繩子拉力F1為2.1N；C.清水中浮子浸沒后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為95%；D.渾水密度為1.2×103kg/m33.（2022·江西?。┤鐖D所示，在家庭小實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（）。A.向杯子中加鹽 B.向杯子中加水 C.倒出少量的水 D.輕輕搖晃杯子4.（2022·山東臨沂）東京奧運(yùn)會(huì)上，14歲的全紅嬋獲得女子10米跳臺(tái)跳水冠軍。如圖所示，正在比賽中的全紅嬋（）。A.起跳過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 B.上升過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.下落過程中動(dòng)能保持不變 D.入水過程中所受水的浮力逐漸增大5.（2022·山東臨沂）2022年5月21日凌晨，我國自主研制的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇（如圖）以30m/min的平均速度順利升至9050m高空，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)的世界紀(jì)錄.正在升空的浮空艇（）。A.平均速度為5m/s B.所受大氣壓強(qiáng)逐漸減小C.所受空氣浮力逐漸增大 D.所受空氣浮力小于重力6.（2022·山東臨沂）我國自主研制的亞洲第一深水導(dǎo)管架“海基一號(hào)”質(zhì)量為3萬噸，于2022年3月15日被順利裝上駁船運(yùn)往珠江口盆地海域。駁船因載有“?；惶?hào)”而多排開海水的質(zhì)量（）。A.等于3萬噸 B.大于3萬噸C.小于3萬噸 D.都有可能二、填空題7.（2022·四川內(nèi)江）一只輕質(zhì)極薄的小塑料袋，袋內(nèi)裝滿水（袋內(nèi)無空氣）且水的質(zhì)量為，將其浸沒在水中，靜止時(shí)如圖所示，則此時(shí)盛水的小塑料袋受到了豎直向上的_______作用，其大小為______。（）8.（2022·陜西省）在“天宮課堂”中，航天員王亞平用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中，如圖-1所示，這是由于在中國空間站中，乒乓球不再受到重力和___________力的原因而懸停不動(dòng)。在地面課堂的同學(xué)們也做同樣的實(shí)驗(yàn)；用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球會(huì)迅速上浮直至漂浮，如圖-2所示，乒乓球露出水面前，浮力___________重力且浮力大小___________。9.（2022·浙江寧波）2022年4月28日，“巔峰使命”珠峰科考全面啟動(dòng)。5月15日凌晨1點(diǎn)26分，中國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇從海拔4300m的科考營地順利升空，4點(diǎn)40分達(dá)到海拔9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)的世界紀(jì)錄。（1）該浮空艇總質(zhì)量約2625kg，它受到重力的大小約為______N；（2）已知海拔4300m處的空氣密度約為0.8kg/m3。如圖所示，該浮空艇在營地升空前體積達(dá)9060m3，此時(shí)浮空艇受到的浮力大小約為______N；（3）“極目一號(hào)”浮空艇內(nèi)部有三層：上層裝有氦氣（相同條件下氦氣密度比空氣小得多），中間隔開，下層是空氣。當(dāng)懸于空中的浮空艇需要______（填“上浮”或“下降”）的時(shí)候，可以用上層的氦氣排出下層的部分空氣，以此改變自身重力，同時(shí)使整個(gè)浮空艇的壓差在安全范圍內(nèi)。10.（2022·江蘇揚(yáng)州）閱讀短文，回答問題。2022年5月15日凌晨1點(diǎn)26分，中國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇從海拔4270m的科考營地順利升空，4點(diǎn)40分達(dá)到9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創(chuàng)造浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄?！皹O目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇體積約為，總質(zhì)量約為2.6t，內(nèi)部上層充滿氦氣，中間隔開，下層是空氣隨著高度升高，通過排出下面部分的空氣，調(diào)節(jié)整個(gè)浮空艇的壓差在安全范圍內(nèi)。通過與地面錨泊設(shè)備連接的系攬進(jìn)行升空和駐空，通過系攬里的兩根電線給整個(gè)載荷供電。通過搭載的各種探測(cè)儀器展開垂直觀測(cè)，助力揭示青藏高原環(huán)境變化機(jī)理，對(duì)推動(dòng)高原可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)國家生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)全球生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。（1）“極目一號(hào)”上升的平均速度______人正常行走的速度；（2）浮空艇最外的白色層通過反射太陽光中的______（選填“紅外線”或“紫外線”），避免艇內(nèi)氣體溫度劇烈變化；（3）艇體材料除應(yīng)具有高強(qiáng)度特性外還應(yīng)具有怎樣的特性？（寫出一種即可）______；（4）浮空艇在營地升空時(shí)所受空氣浮力大小為______N；（海拔4270m處空氣密度為，g取10N/kg）（5）浮空艇內(nèi)的氦氣密度______艇外空氣密度，在升空過程中，浮空艇所受浮力逐漸______；（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳辦法是______。11.（2022·江蘇連云港）“彩球溫度計(jì)”是一種精美的居家裝飾品，也是一種很特別的溫度計(jì)，可用于粗略地測(cè)量環(huán)境溫度。如圖甲所示，玻璃管中裝有對(duì)溫度敏感的液體，當(dāng)外界溫度變化時(shí)，玻璃管中液體的密度會(huì)隨之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球，每個(gè)彩球都標(biāo)注有特定的溫度。當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止，不再運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。當(dāng)外界溫度降低時(shí)，液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計(jì)”的上部（彩球體積變化可忽略）。圖乙是某溫度時(shí)彩球溫度計(jì)中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下面問題：（1）乙圖“彩球溫度計(jì)”中彩球___________上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度（請(qǐng)?zhí)顚懖是蚓幪?hào)）；（2）如果圖甲是另一溫度時(shí)彩球穩(wěn)定后的分布情況，則___________“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高（選填“甲”或“乙”）；（3）如果彩球的質(zhì)量為，彩球的質(zhì)量為，則___________（選填“>”“=”或“＜”）；彩球標(biāo)注的溫度___________彩球標(biāo)注的溫度（選填“高于”或“低于”）；（4）彩球是否為懸浮狀態(tài)___________，理由是___________。三、計(jì)算題12.（2022·四川遂寧）小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動(dòng)機(jī)通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m，密度為，石料上升時(shí)速度恒為0.4m/s，圓柱形水池的底面積為，動(dòng)滑輪重為30N。請(qǐng)根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求：（不計(jì)繩重和摩擦，，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率；（4）石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間；并推導(dǎo)出該過程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P（單位：W）與時(shí)間t（單位：s）的函數(shù)關(guān)系式。13.（2022·安徽?。┬∪A采用如下方法測(cè)量一物塊（不溶于水）的密度：彈簧測(cè)力計(jì)懸掛物塊靜止時(shí)的示數(shù)為F1=3.0N（如圖甲所示）；將物塊浸沒在水中，靜止時(shí)彈墴測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2=2.0N（如圖乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）物塊的體積V；（3）物塊的密度ρ。14.（2022·山東泰安）如圖所示，物理科技小組設(shè)計(jì)的具有防干燒功能的空氣加濕器裝置模型，由控制器和加熱器組成，可在水量不足時(shí)自動(dòng)停止加熱。加熱器有高、低兩個(gè)檔位，由開關(guān)和加熱電阻絲、組成，，；控制電路電壓恒定，，為壓敏電阻，下方固定一個(gè)輕質(zhì)絕緣形硬質(zhì)桿，水箱注水后圓柱形浮體豎直上浮，通過形桿對(duì)壓敏電阻產(chǎn)生壓力，所受壓力每增加，電阻減小。浮體體積為，質(zhì)量為?？萍夹〗M對(duì)加濕器進(jìn)行測(cè)試：向水箱內(nèi)緩慢注水，當(dāng)液面上升至浮體體積的浸入水中時(shí)，電磁鐵線圈中電流為，此時(shí)銜鐵恰好被吸下，加熱器開始工作；當(dāng)液面上升至浮體體積的浸入水中時(shí)，電磁鐵線圈中電流為；當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時(shí)，電磁鐵線圈中電流為。形硬質(zhì)桿的質(zhì)量和電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，取，水的密度為，水的比熱容為。（1）當(dāng)加熱器處于高檔位時(shí)，加熱所產(chǎn)生的熱量全部被的水吸收，水溫升高了25℃。求加熱器的高檔功率和低檔功率；（2）求浮體體積的浸入水中時(shí)受到的浮力和此時(shí)壓敏電阻受到的壓力；（3）求水箱注水量達(dá)到最大值時(shí)，浮體浸入水中的體積。專題09浮力及其應(yīng)用（解析版）（第1期）一、選擇題1.（2022·四川遂寧）中國傳統(tǒng)節(jié)日的習(xí)俗中涉及諸多物理現(xiàn)象，下列分析正確的是（）。A.春節(jié)燃放煙花爆竹，小朋友捂住耳朵，是在傳播過程中減弱噪聲；B.元宵節(jié)吃湯圓，煮熟后的湯圓漂浮在水面，是因?yàn)闇珗A受到的浮力大于重力；C.端午節(jié)賽龍舟，觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”，是因?yàn)槁曇舻囊粽{(diào)高；D.中秋節(jié)吃月餅，月餅香氣四溢，是因?yàn)榉肿釉诓煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)【答案】D?！窘馕觥緼．春節(jié)燃放煙花爆竹，小朋友捂住耳朵，是在人耳處減弱噪聲，故A錯(cuò)誤；B．元宵節(jié)吃湯圓，煮熟后的湯圓漂浮在水面，由漂浮條件可知，湯圓受到的浮力等于重力，故B錯(cuò)誤；C．端午節(jié)賽龍舟，觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”，是因?yàn)槁曇舻捻懚容^大，故C錯(cuò)誤；D．月餅香氣四溢屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。2.（2022·四川南充）某科技小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)量渾水密度的裝置，如圖所示，A是體積為10-3m3的均勻正方體浮子，B是圓形容器，C是固定在容器底部的定滑輪，通過細(xì)繩將A與滑輪組連接。當(dāng)容器中盛有適量密度為1.0×103kg/m3的清水，連接浮子的繩子恰好不受拉力時(shí)，浮子的體積浸在清水中；當(dāng)繩子末端拉力為F1時(shí)，浮子在清水中浸沒后能緩慢勻速向下運(yùn)動(dòng)：把清水換成待測(cè)渾水后，繩子末端拉力為F2=3.1N時(shí)，浮子浸沒后也能緩慢勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知?jiǎng)踊嗁|(zhì)量為30g，g=10N/kg，不計(jì)繩子質(zhì)量，伸縮，摩擦及水的阻力則（）。A.浮子的密度為0.6×103kg/m3；B.繩子拉力F1為2.1N；C.清水中浮子浸沒后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為95%；D.渾水密度為1.2×103kg/m3【答案】BC?！窘馕觥緼．接浮子的繩子恰好不受拉力時(shí)，浮子的體積浸在清水中，可知此時(shí)浮力等于重力，浮子的密度為故A不符合題意；B．浮子浸沒在水中時(shí)受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N浮子的重力為G=mg=ρAgV=0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N繩子對(duì)A的拉力為F=F浮-G=10N-4N=6N繩子拉力F1為故B符合題意；C．清水中浮子浸沒后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為故C符合題意；D．在渾水中繩子對(duì)A的拉力為浮子浸沒在渾水中時(shí)受到的浮力為F4=G+F3=4N+9N=13N渾水密度為故D不符合題意。故選BC。3.（2022·江西?。┤鐖D所示，在家庭小實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（）。A.向杯子中加鹽 B.向杯子中加水 C.倒出少量的水 D.輕輕搖晃杯子【答案】A?！窘馕觥緼．要使沉底的雞蛋漂浮在水面上，雞蛋的重力不變，需增大浮力。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，雞蛋的體積不能改變，所以可以增大液體的密度，故向杯子中加鹽，鹽溶解后，液體密度變大，浮力變大，雞蛋就能漂浮在水面上，故A符合題意；BCD．向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子，都不能改變液體的密度，也就不能改變浮力，所以不能雞蛋漂浮在水面上，故BCD不符合題意。故選A。4.（2022·山東臨沂）東京奧運(yùn)會(huì)上，14歲的全紅嬋獲得女子10米跳臺(tái)跳水冠軍。如圖所示，正在比賽中的全紅嬋（）。A.起跳過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 B.上升過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.下落過程中動(dòng)能保持不變 D.入水過程中所受水的浮力逐漸增大【答案】D?！窘馕觥緼．起跳過程中，是跳臺(tái)的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為全紅嬋的動(dòng)能，動(dòng)能變大，速度變大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，故A不符合題意；B．上升過程中，全紅嬋的質(zhì)量不變，速度變小，高度變大，動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增大，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故B不符合題意；C．下落過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動(dòng)能增大，故C不符合題意；D．入水過程中，排開水的體積變大，據(jù)阿基米德原理知，受到的浮力變大，故D符合題意。故選D。5.（2022·山東臨沂）2022年5月21日凌晨，我國自主研制的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇（如圖）以30m/min的平均速度順利升至9050m高空，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)的世界紀(jì)錄.正在升空的浮空艇（）。A.平均速度為5m/s B.所受大氣壓強(qiáng)逐漸減小C.所受空氣浮力逐漸增大 D.所受空氣浮力小于重力【答案】B。【解析】A．浮空艇平均速度為故A不符合題意；B．越高處，大氣越稀薄，氣壓越低，所受大氣壓強(qiáng)逐漸減小，故B符合題意；C．越高處，大氣越稀薄，大氣密度越小。浸沒在大氣中的浮空艇，排開空氣的體積不變，根據(jù)得，隨高度增加所受空氣浮力逐漸減小，故C不符合題意；D．由題意知，浮空艇在豎直方向上只受浮力和重力。由物體的浮沉條件得，所受空氣浮力大于重力，故D不符合題意。故選B。6.（2022·山東臨沂）我國自主研制的亞洲第一深水導(dǎo)管架“海基一號(hào)”質(zhì)量為3萬噸，于2022年3月15日被順利裝上駁船運(yùn)往珠江口盆地海域。駁船因載有“?；惶?hào)”而多排開海水的質(zhì)量（）。A.等于3萬噸 B.大于3萬噸C.小于3萬噸 D.都有可能【答案】A?！窘馕觥狂g船在海上運(yùn)行的過程中漂浮在水面上，受到海水的浮力等于自身的重力，根據(jù)阿基米得原理可知，浸在液體中的物體受到的浮力等于排開水的重力，可以得到F浮=G船=G排水=m排水g駁船因載有“海基一號(hào)”而多排開海水的重力等于海基一號(hào)的重力，即多排開海水的質(zhì)量3萬噸，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、填空題7.（2022·四川內(nèi)江）一只輕質(zhì)極薄的小塑料袋，袋內(nèi)裝滿水（袋內(nèi)無空氣）且水的質(zhì)量為，將其浸沒在水中，靜止時(shí)如圖所示，則此時(shí)盛水的小塑料袋受到了豎直向上的_______作用，其大小為______。（）【答案】①浮力；②2?！窘馕觥縖1]將裝滿水小塑料袋浸沒在水中，靜止時(shí)如圖所示，小塑料袋受到了重力，還受到了水對(duì)其向豎直向上的浮力。[2]浮力與裝滿水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小為。8.（2022·陜西?。┰凇疤鞂m課堂”中，航天員王亞平用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中，如圖-1所示，這是由于在中國空間站中，乒乓球不再受到重力和___________力的原因而懸停不動(dòng)。在地面課堂的同學(xué)們也做同樣的實(shí)驗(yàn)；用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球會(huì)迅速上浮直至漂浮，如圖-2所示，乒乓球露出水面前，浮力___________重力且浮力大小___________?！敬鸢浮竣俑?；②大于；③不變。【解析】[1]在中國空間站微重力環(huán)境中，圖中乒乓球所受重力幾乎為零，乒乓球懸停處于平衡狀態(tài)，因此水對(duì)乒乓球的浮力幾乎為零，即乒乓球不再受到重力和浮力作用。[2]乒乓球露出水面前，乒乓球上浮，根據(jù)物體的沉浮條件可知，乒乓球受到的浮力大于它所受的重力。[3]乒乓球露出水面前，處于完全浸沒，排開液體的體積等于乒乓球的體積不變，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρgV排，在同種液體中，排開液體體積不變，它所受的浮力也不變。9.（2022·浙江寧波）2022年4月28日，“巔峰使命”珠峰科考全面啟動(dòng)。5月15日凌晨1點(diǎn)26分，中國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇從海拔4300m的科考營地順利升空，4點(diǎn)40分達(dá)到海拔9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)的世界紀(jì)錄。（1）該浮空艇總質(zhì)量約2625kg，它受到重力的大小約為______N；（2）已知海拔4300m處的空氣密度約為0.8kg/m3。如圖所示，該浮空艇在營地升空前體積達(dá)9060m3，此時(shí)浮空艇受到的浮力大小約為______N；（3）“極目一號(hào)”浮空艇內(nèi)部有三層：上層裝有氦氣（相同條件下氦氣密度比空氣小得多），中間隔開，下層是空氣。當(dāng)懸于空中的浮空艇需要______（填“上浮”或“下降”）的時(shí)候，可以用上層的氦氣排出下層的部分空氣，以此改變自身重力，同時(shí)使整個(gè)浮空艇的壓差在安全范圍內(nèi)。【答案】①2.63×104；②7.25×107；③上浮?！窘馕觥浚?）[1]由知道，浮空艇受到重力的大小約為（2）[2]由知道，該浮空艇在營地升空前受到的浮力大小約為（3）[3]由于氦氣密度比空氣小得多，當(dāng)用上層的氦氣排出下層的部分空氣時(shí)，自身重力減小，由于懸于空中的浮空艇受到的浮力等于重力，所以，此時(shí)浮力會(huì)大于重力，合力的方向豎直向上，故浮空艇會(huì)上浮。10.（2022·江蘇揚(yáng)州）閱讀短文，回答問題。2022年5月15日凌晨1點(diǎn)26分，中國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇從海拔4270m的科考營地順利升空，4點(diǎn)40分達(dá)到9032m，超過珠峰8848.86m的高度，創(chuàng)造浮空艇大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄?！皹O目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇體積約為，總質(zhì)量約為2.6t，內(nèi)部上層充滿氦氣，中間隔開，下層是空氣隨著高度升高，通過排出下面部分的空氣，調(diào)節(jié)整個(gè)浮空艇的壓差在安全范圍內(nèi)。通過與地面錨泊設(shè)備連接的系攬進(jìn)行升空和駐空，通過系攬里的兩根電線給整個(gè)載荷供電。通過搭載的各種探測(cè)儀器展開垂直觀測(cè)，助力揭示青藏高原環(huán)境變化機(jī)理，對(duì)推動(dòng)高原可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)國家生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)全球生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。（1）“極目一號(hào)”上升的平均速度______人正常行走的速度；（2）浮空艇最外的白色層通過反射太陽光中的______（選填“紅外線”或“紫外線”），避免艇內(nèi)氣體溫度劇烈變化；（3）艇體材料除應(yīng)具有高強(qiáng)度特性外還應(yīng)具有怎樣的特性？（寫出一種即可）______；（4）浮空艇在營地升空時(shí)所受空氣浮力大小為______N；（海拔4270m處空氣密度為，g取10N/kg）（5）浮空艇內(nèi)的氦氣密度______艇外空氣密度，在升空過程中，浮空艇所受浮力逐漸______；（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳辦法是______?！敬鸢浮竣傩∮冢ǖ陀冢虎诩t外線；③密度??；④7.2×104；⑤小于（低于）；⑥減?。ㄗ冃。?；⑦排出部分氦氣?！窘馕觥浚?）[1]根據(jù)短文可知，浮空艇從海拔4270m的科考營地順利升空達(dá)到9032m所經(jīng)過的路程為所用時(shí)間t=3小時(shí)14分鐘，即“極目一號(hào)”浮空艇上升的平均速度為人正常行走的速度約為1.1m/s，因此“極目一號(hào)”浮空艇上升的平均速度小于人正常行走的速度。（2）[2]紅外線具有較強(qiáng)的熱效應(yīng)，紫外線具有較強(qiáng)的化學(xué)效應(yīng)，由題意可知浮空艇最外的白色層應(yīng)用的目的是避免艇內(nèi)氣體溫度劇烈變化，因此浮空艇最外的白色層主要功能是反射太陽光中的紅外線。（3）[3]由于浮空艇要在空氣中上浮，需要浮空艇的平均密度小于艇外空氣的密度，因此要求浮空艇艇體材料應(yīng)具有密度小的特點(diǎn)。（4）[4]根據(jù)題意可知，浮空艇體積約為V=V排=9000m3海拔4270m處空氣密度，，浮空艇在營地升空時(shí)所受空氣浮力大小為（5）[5]根據(jù)物體的浮沉條件可知，當(dāng)物體的密度小于物體所浸沒的液體（或氣體）密度時(shí)，物體上??；浮空艇在空氣中上浮，則其平均密度應(yīng)小于空氣的密度，根據(jù)浮空艇的構(gòu)造可知，艇體材料密度大于空氣密度，浮空艇內(nèi)部下層是空氣密度與外界空氣密度基本相等，因此要使浮空艇的平均密度小于外界空氣密度，則要求浮空艇內(nèi)部上層充滿的氦氣密度小于艇外的空氣密度。[6]在浮空艇升空過程中，海拔越來越高，空氣越來越稀薄，因此空氣的密度越來越小，根據(jù)公式可知，浮空艇體積不變時(shí)，空氣密度越小，所受浮力越小，故在升空過程中，浮空艇所受浮力逐漸減小。（6）[7]要使浮空艇下降到地面，即浮空艇在空氣中下沉，則根據(jù)物體的浮沉條件，需要浮空艇的平均密度大于艇外空氣密度，可采取的最佳辦法就是排除部分氦氣從而增大浮空艇的平均密度。11.（2022·江蘇連云港）“彩球溫度計(jì)”是一種精美的居家裝飾品，也是一種很特別的溫度計(jì)，可用于粗略地測(cè)量環(huán)境溫度。如圖甲所示，玻璃管中裝有對(duì)溫度敏感的液體，當(dāng)外界溫度變化時(shí)，玻璃管中液體的密度會(huì)隨之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球，每個(gè)彩球都標(biāo)注有特定的溫度。當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止，不再運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。當(dāng)外界溫度降低時(shí)，液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計(jì)”的上部（彩球體積變化可忽略）。圖乙是某溫度時(shí)彩球溫度計(jì)中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下面問題：（1）乙圖“彩球溫度計(jì)”中彩球___________上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度（請(qǐng)?zhí)顚懖是蚓幪?hào)）；（2）如果圖甲是另一溫度時(shí)彩球穩(wěn)定后的分布情況，則___________“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高（選填“甲”或“乙”）；（3）如果彩球的質(zhì)量為，彩球的質(zhì)量為，則___________（選填“>”“=”或“＜”）；彩球標(biāo)注的溫度___________彩球標(biāo)注的溫度（選填“高于”或“低于”）；（4）彩球是否為懸浮狀態(tài)___________，理由是___________?！敬鸢浮竣?；②甲；③＜；④高于；⑤否；⑥彩球浸沒在液體中雖然靜止，它除了受到重力和浮力外，還受到其他作用力?！窘馕觥浚?）[1]當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止，不再運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。如圖乙所示，所有上浮彩球中最下方一個(gè)為彩球,故彩球上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。（2）[2]甲乙兩圖作為對(duì)比發(fā)現(xiàn)，部分小球在甲液體中沉底，乙液體中卻上浮，可以確定小球在乙液體中受到的浮力大于在甲液體中受到的浮力。由于浸沒在液體中的小球，由于排開液體的體積不變，根據(jù)可知，液體密度，又因?yàn)闇囟仍礁撸细〉男∏蛟蕉?，則可確定液體密度隨溫度的升高而減小，故甲“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高。（3）[3]如圖所示，彩球和彩球在同種液體中都處于浸沒狀態(tài)，根據(jù)可知，兩小球受到浮力相同，但彩球位于彩球上方，說明彩球的重力小于彩球的重力，再根據(jù)可知。[4]若環(huán)境溫度超過這個(gè)彩球標(biāo)示的溫度時(shí)，彩球就會(huì)下沉，則可確定是下方的彩球先下沉，故彩球標(biāo)注的溫度高于彩球標(biāo)注的溫度。（4）[5][6]彩球不是懸浮狀態(tài)，彩球c浸沒在液體中雖然靜止，它除了受到重力和浮力外，還受到其他作用力，比如上方小球?qū)λ膲毫ΑＨ?、?jì)算題12.（2022·四川遂寧）小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動(dòng)機(jī)通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m，密度為，石料上升時(shí)速度恒為0.4m/s，圓柱形水池的底面積為，動(dòng)滑輪重為30N。請(qǐng)根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求：（不計(jì)繩重和摩擦，，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率；（4）石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間；并推導(dǎo)出該過程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P（單位：W）與時(shí)間t（單位：s）的函數(shù)關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）80N；（2）200N；（3）80%；（4），(0≤t≤0.4s)?！窘馕觥浚?）石料的體積V=(0.2m)3=0.008m3石料露出水面前受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N（2）石料的重力G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=200N（3）由圖可知，繩子承重段數(shù)n=2，不計(jì)繩重和摩擦，繩子的拉力石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率（4）拉出水面后，水面下降的高度石料上升的實(shí)際距離石料從剛露出水面到完全露出水面的時(shí)間石料經(jīng)過t秒上升的高度h1=vt=0.4t石料的底面積S石=0.2m×0.2m=0.04m2水面下降的高度露出水面的高度h露=h1+h2=0.4t+0.1t=0.5t此時(shí)排開水的體積V′排=(L-h露)S石=(0.2-0.5t)×0.04m2=-0.02t+0.008浮力F′浮=ρ水gV′排=1×103×10×(0.008-0.02t)=-200t+80自由端的拉力自由端的速度v繩=2v=2×0.4m/s=0.8m/s電動(dòng)機(jī)功率綜上(0≤t≤0.4s)。答：（1）石料露出水面前受到的浮力是80N；（2）石料的重力是200N；（3）石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率是80%；（4）石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間是0.4s；該過程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P（單位：W）與時(shí)間t（單位：s）的函數(shù)關(guān)系式是(0≤t≤0.4s)13.（2022·安徽?。┬∪A采用如下方法測(cè)量一物塊（不溶于水）的密度：彈簧測(cè)力計(jì)懸掛物塊靜止時(shí)的示數(shù)為F1=3.0N（如圖甲所示）；將物塊浸沒在水中，靜止時(shí)彈墴測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2=2.0N（如圖乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）物塊的體積V；（3）物塊的密度ρ。【答案】（1）0.3kg；（2）1.0×10-4m3；（3）3×103kg/m3。【解析】（1）由圖甲可知，物體的重力G=F1=3.0N所以物體的質(zhì)量為（2）根據(jù)稱重法可得物體浸沒水中受到的浮力為F浮=F1-F2=3.0N-2.0N=1.