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中四物理：壓強與浮力 練習三（浮沉條件與密度）
中四物理：壓強與浮力 練習三（浮沉條件與密度）
本份練浮、沉、懸浮三種條件的密度比較，以及冰山露出比例、船入海水吃水變化、潛艇注水等經典應用。
快速答案 1. 浮起 20 N｜2. 沉，浮力 10 N｜3. 相同｜4. 約 1 100 kg/m³｜5. 12.2%｜6. 浸入 12 000 cm³、露出 8 000 cm³｜7. 不變｜8. 浮力不變、吃水變淺｜9. 浮力不變、重力增大｜10. 5 N
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 25 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中四物理 壓強與浮力 |
| 適用年級 | 挑戰 |
02 題目（10 題）
- 基礎體積 0.004 m³、密度 500 kg/m³ 的木塊放入水中，會浮還是會沉？浮力（或支持力）是多少？
- 基礎體積 0.001 m³、密度 2 700 kg/m³ 的鋁塊完全浸入水中，它會沉嗎？浮力是多少？
- 基礎同體積的鐵塊與木塊都完全浸沒在水中，哪一個受到的浮力較大？
- 基礎一個物體在鹽水（密度 1 100 kg/m³）中懸浮，即停留在液體內部任何深度。它的密度大約是多少？
- 進階冰山密度 900 kg/m³，海水密度 1 025 kg/m³。冰山露出水面的體積佔總體積百分之幾？
- 進階體積 0.02 m³、密度 600 kg/m³ 的木塊浮在水面。浸入水中的體積與露出體積各是多少 cm³？
- 進階一塊浮冰溶化後，容器內的水位會上升、下降還是不變？
- 挑戰一艘船由河水（密度 1 000 kg/m³）駛入海水（密度 1 025 kg/m³）。船所受浮力與吃水深度怎樣變？
- 挑戰潛艇在海中由浮航改為注水下沉。它的浮力與重力分別怎樣變？
- 錯題重練500 g 的木塊密度 500 kg/m³，浮在水面。有同學用總體積 0.001 m³ 算出浮力 10 N。正確浮力是多少？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | ρ物 500 小於 ρ水 1 000，故浮；浮力等於重力 = 500 × 0.004 × 10 = 20 N。 | 浮體浮力等於自身重力，不是用總體積乘 ρg。 |
| 2 | 重 = 2 700 × 0.001 × 10 = 27 N，浮力 = 1 000 × 0.001 × 10 = 10 N，浮力小於重力故沉。 | 密度大於水就一定沉，浮力只由排水體積決定。 |
| 3 | 兩者相同，因為排水體積相同，浮力 = ρ水 V g 一樣。 | 完全浸沒時浮力只與物體體積有關，與材料輕重無關。 |
| 4 | 懸浮條件是 ρ物 = ρ液，所以密度約為 1 100 kg/m³。 | 懸浮、浮起、下沉三種情況分別對應等於、小於、大於。 |
| 5 | 浸入比例 = 900 ÷ 1 025 = 0.8780，露出 = 1 − 0.8780 = 0.1220 = 12.2%。 | 浸入比例就是密度比，露出水面的只是少數。 |
| 6 | 浸入 = 600 ÷ 1 000 × 0.02 = 0.012 m³ = 12000 cm³；露出 = 20000 − 12000 = 8000 cm³。 | 先由密度比求浸入體積，再用總體積相減。 |
| 7 | 不變：浮冰排開的水重等於冰重，冰溶成同重的水，體積剛好填回排開的位置。 | 浮體排開液體重等於自身重，是這條題的關鍵。 |
| 8 | 浮力不變（始終等於船重）；海水密度較大，排水體積較小，吃水變淺。 | 浮體浮力由重量決定，密度改變只改變排水體積。 |
| 9 | 體積不變，浮力不變；注水令重力增大，重力大於浮力故下沉。 | 潛艇改變的是自身重量，不是排水體積；這與魚用魚鰾不同。 |
| 10 | 浮體浮力 = 重力 = 0.5 × 10 = 5 N（浸入一半，排水 0.000 5 m³）；10 N 是全部浸沒才對。 | 浮體只排開等於自身重的水，用總體積會高估一倍。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。