单选题
在浮力应用的过程中,下列有关说法正确的是()
A
潜水艇——通过改变排水的多少来实现下沉和上浮
B
热气球——在上升过程中球囊内的气体密度小于外界空气密度
C
轮船——在风力更大的江面上吃水会变深
D
密度计——测量不同密度的液体时所受到的浮力不同
答案解析
正确答案:B
解析:
本题考查浮力的应用,涉及潜水艇、热气球、轮船和密度计的工作原理。下面逐项分析选项,并解释正确答案。\n\nA: 潜水艇——通过改变排水的多少来实现下沉和上浮 \n该说法错误。潜水艇是通过改变自身重力来实现下沉和上浮的,而不是改变排水量。潜水艇内部设有压载水舱,当注入海水时,重力增大,大于浮力则下沉;当用压缩空气将水排出时,重力减小,小于浮力则上浮。在整个过程中,潜水艇的体积基本不变,因此排开水的体积(即排水量)也基本不变,浮力保持恒定。故A错误。\n\nB: 热气球——在上升过程中球囊内的气体密度小于外界空气密度 \n该说法正确。热气球的工作原理是利用加热使球囊内空气温度升高,导致气体膨胀,密度降低。当球囊内热空气的密度小于外部冷空气的密度时,热气球整体受到的浮力大于其重力,从而上升。随着高度增加,外界空气密度逐渐减小,但只要球囊内气体密度仍小于同高度处外界空气密度,热气球就能继续上升。因此,在上升过程中,球囊内气体密度始终小于外界空气密度。故B正确。\n\nC: 轮船——在风力更大的江面上吃水会变深 \n该说法错误。轮船的吃水深度取决于其总重力与所受浮力的平衡关系。根据阿基米德原理,浮力等于轮船排开液体的重力。只要轮船的总重力不变(即装载不变),其所受浮力也不变,因此排开水的体积不变,吃水深度也不会改变。风力大小会影响航行状态,但不会直接影响浮力平衡,因此不会导致吃水变深。故C错误。\n\nD: 密度计——测量不同密度的液体时所受到的浮力不同 \n该说法错误。密度计是利用漂浮条件工作的仪器。当它漂浮在不同密度的液体中时,始终处于平衡状态,其所受浮力等于自身重力。由于密度计的重力不变,因此在任何液体中所受浮力都相同。不同的是浸入液体中的体积:液体密度越大,密度计浸入体积越小,露出部分越多;反之则浸入更深。因此浮力不变,变化的是排开液体的体积。故D错误。\n\n综上所述,唯一正确的选项是B。\n\n核心知识点:\n1. 阿基米德原理:浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开流体所受的重力。\n2. 物体浮沉条件:当浮力大于重力时上浮,浮力小于重力时下沉,浮力等于重力时悬浮或漂浮。\n3. 漂浮物体的特点:漂浮时浮力等于重力,且物体密度小于流体密度。\n4. 应用实例:\n - 潜水艇:改变自身重力实现浮沉;\n - 热气球:改变气体密度以调节浮力;\n - 轮船:利用空心结构增大排水体积,实现漂浮;\n - 密度计:漂浮时浮力恒定,通过浸入深度反映液体密度。\n\n正确答案:B
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