6. 某同学制作了如图所示的潜艇模型，在推拉注射器活塞过程中，下列说法正确的是(
B
)
A.潜艇模型没有浮出水面时所受的重力不变
B.潜艇模型没有浮出水面时所受的浮力不变
C.向外拉注射器活塞，可实现潜艇模型上浮
D.向内推注射器活塞，可实现潜艇模型下沉
答案：B
解析：
【分析】
要解决这道题，需结合潜艇的工作原理和阿基米德原理、物体浮沉条件来分析：
1. 首先明确潜艇的核心原理：通过改变自身重力实现上浮和下沉。
2. 分析浮力：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，潜艇模型未浮出水面时，排开水的体积$V_{排}$等于模型自身体积，保持不变，水的密度$\rho_{液}$和$g$也不变，所以浮力不变。
3. 分析重力：推拉注射器活塞时，模型内部气压变化，会导致水通过进排水管进出模型，从而改变模型的总重力：
向外拉活塞：模型内气压减小，外界水进入模型，总重力增大；
向内推活塞：模型内气压增大，模型内的水被压出，总重力减小。
4. 结合浮沉条件判断选项：当重力大于浮力时下沉，重力小于浮力时上浮，重力等于浮力时悬浮。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：潜艇模型没有浮出水面时，推拉活塞会使水进出模型，模型总重力发生变化，故A错误；
B选项：潜艇模型未浮出水面时，排开水的体积不变，由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知，所受浮力不变，故B正确；
C选项：向外拉注射器活塞，模型内气压减小，水进入模型，总重力变大，大于浮力，模型会下沉，而非上浮，故C错误；
D选项：向内推注射器活塞，模型内气压增大，水被压出模型，总重力变小，小于浮力，模型会上浮，而非下沉，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件、潜艇工作原理
【点评】
本题考查潜艇的工作原理与浮沉条件、阿基米德原理的结合应用，关键是理解潜艇通过改变自身重力实现浮沉，同时要准确判断浮力的变化情况，需注意分析气压变化对模型内水量（即总重力）的影响。
【难度系数】
0.7
7. 如图所示，海面下的潜艇从高密度海水区驶入低密度海水区时，如果不采取措施就会急剧下沉导致灾难性后果，称为“掉深”。造成潜艇“掉深”的原因是(
C
)
A.潜艇的重力变大
B.潜艇所受浮力变大
C.潜艇排开液体所受重力变小
D.潜艇排开液体的体积变小
答案：C
解析：
【分析】
要解决这个问题，可按以下思路分析：
1. 先明确潜艇在海面下时，排开海水的体积等于潜艇自身体积，因此排开液体体积不变，可先排除相关错误选项；
2. 潜艇的重力由自身结构决定，题目中无措施改变潜艇重力，所以重力不变，排除重力变化的选项；
3. 根据阿基米德原理，结合液体密度的变化，分析浮力的变化，再根据浮力与排开液体重力的关系，确定正确选项。
【解析】
1. 潜艇在海面下行驶时，排开海水的体积等于潜艇的自身体积，因此潜艇排开液体的体积不变，故D选项错误；
2. 潜艇的重力由自身质量决定，不采取措施时，潜艇的重力不会变大，故A选项错误；
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$，潜艇从高密度海水区驶入低密度海水区时，$\rho_{液}$减小，$V_{排}$不变，所以潜艇受到的浮力$F_{浮}$减小，故B选项错误；
4. 根据阿基米德原理，浮力的大小等于排开液体所受的重力，浮力减小，则潜艇排开液体所受重力变小，故C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、浮力影响因素
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际场景，考查阿基米德原理的应用，需要结合潜艇的状态分析浮力的变化，要求学生能将物理知识与实际问题结合，提升知识应用能力。
【难度系数】
0.6
8. 某舰艇满载时排水量为 $ 7.5×10^{6} $ kg，吃水深度为 6 m。(海水的密度取 $ 1.0×10^{3} $ kg/m³， $ g $ 取 10 N/kg)
(1)满载时，该舰艇受到的浮力有多大？
(2)舰队通常采用“前后”编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么？
答案：解：$(1)F_{浮}=G_{排}=m_{排}g=7.5×10^{6}\ \mathrm{kg} ×10\ \mathrm{N/kg}=7.5×10^{7}\ \mathrm{N}$
(2) 舰艇如果并排航行，两艇之间的水的流速大于外侧水的流速，
根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，
会产生向内的压力差，使两舰艇相互靠近而发生碰撞。
解析：
【分析】
(1) 要求满载时舰艇受到的浮力，根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，已知排水量（排开水的质量），可利用公式$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$计算浮力，只需将已知数值代入公式即可。
(2) 分析舰队编队形式，需考虑流体压强与流速的关系：流体流速越大的位置，压强越小。当舰艇并排前行时，两舰艇之间的水流通道变窄，水流速度大于外侧水流速度，导致两艇之间压强小于外侧压强，产生向内的压力差，易引发碰撞，因此采用前后编队。
【解析】
(1) 根据阿基米德原理，满载时舰艇受到的浮力等于排开水的重力：
$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$
代入已知数据$m_{排}=7.5×10^{6}\ \mathrm{kg}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，得：
$F_{浮}=7.5×10^{6}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=7.5×10^{7}\ \mathrm{N}$
(2) 若舰艇并排前行，两舰艇之间的水流空间狭窄，水的流速大于舰艇外侧水的流速；根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置压强越小，因此两舰艇之间的压强小于外侧压强，会产生向内的压力差，使两舰艇相互靠近，容易发生碰撞，所以舰队通常采用“前后”编队形式前行。
【答案】
(1) $7.5×10^{7}\ \mathrm{N}$
(2) 因为舰艇并排前行时，两艇之间水流流速大于外侧，流速大的地方压强小，会产生向内的压力差，使两舰艇相互靠近易发生碰撞，故采用“前后”编队。
【知识点】
阿基米德原理，流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查阿基米德原理的直接应用和流体压强与流速关系的实际解释，题目紧密联系舰艇航行的实际场景，既需要掌握公式计算，也需要理解物理原理在生活中的应用，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
9. 一个空心铁球重为 4.5 N，体积为 0.45 dm³。使它浸没在水中，放手后它是上浮、下沉还是悬浮？请通过计算加以说明。( $ g $ 取 10 N/kg)
答案：解：空心铁球浸没在水中时，
排开水的体积$V_{排}=V=0.45\ \mathrm{dm}^3=0.45×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
$ F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×0.45×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.5\ \mathrm{N}$
因为$F_{浮}=G=4.5\ \mathrm{N}$，
所以放手后空心铁球悬浮。
解析：
【分析】
要判断空心铁球浸没在水中放手后的状态，需通过比较它受到的浮力和自身重力的大小来确定。首先，物体浸没时排开水的体积等于物体的体积，先统一单位；然后根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$计算出铁球受到的浮力；最后将浮力与铁球的重力4.5N对比，根据物体浮沉条件（$F_{浮}＞G$上浮，$F_{浮}＜G$下沉，$F_{浮}=G$悬浮）判断其状态。
【解析】
解：空心铁球浸没在水中时，
排开水的体积$V_{排}=V=0.45\ \mathrm{dm}^3=0.45×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
根据阿基米德原理，铁球受到的浮力：
$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×0.45×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.5\ \mathrm{N}$
已知空心铁球的重力$G=4.5\ \mathrm{N}$，因为$F_{浮}=G$，
所以根据物体浮沉条件，放手后空心铁球悬浮。
【答案】
放手后空心铁球悬浮。
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题是基础应用题，核心是利用阿基米德原理计算浮力，并结合物体浮沉条件判断物体的浮沉状态，解题关键在于正确进行单位换算和公式的准确应用。
【难度系数】
0.8
