物體的浮沉條件及應用(提高)知識講解

浮浮物體的浮沉件及應用（高）【習標、知道物體的浮沉條件；、知道浮力的利用；、了解輪船的漂浮原理、潛水艇的浮沉原理、氣球飛艇的升降。【點理要一物的沉件浸沒在液體中的物體受到豎直向下的重力和直向上浮力F。而物體的運動狀態(tài)取決于受力情況，物體的浮沉就取決于所受的浮力與重力的關系。要詮：．當當

時，合力方向豎直向上時，合力為零

上浮懸浮當時，合力方向豎直向下對于實心的物體物體上?。划敃r，

下沉，浸沒時，物懸?。划?/p>

時，

所以當

時，物體下沉。．體上浮、下沉是運動過程，在此過程中受非平力作用，下沉的最終狀態(tài)是沉到液體底部；上浮的最終狀態(tài)是浮出液面最漂浮在液面漂和懸浮的共同特點都是浮力等于重(在平衡力作用下靜止不動，不同點是排開液體的體積不同，漂浮時物體的體積大于排開液體的體；懸浮時，物體的體積等于排開液體的體積．體浮沉各種狀態(tài)比較表

。浮沉狀況物理象在液體中向上運上浮動浮

運動狀態(tài)向上運動

條件

物液密度關系

與

的關系漂浮浮在液面上

靜止在液面上懸懸

停留在液體中任何深度的地方

靜止在液體中沉

在液體中向下運下沉動沉底停留在容器底部

向下運動靜止在容器底部

要二物浮條的用從浮力利用的角度看，采用“空心”的辦法可以增加可利用的浮力。即使現(xiàn)代化的輪船，也采的是這種古老的辦法。要詮：．船①輪船浮于水面，它們受到的浮力等于船的總重。②輪船的大小通常用排水量來表示，排水量是指輪船滿載時排開的水的質(zhì)量，根據(jù)漂浮條件知排水量＝船自身的質(zhì)量＋滿載時貨物的質(zhì)量。．水潛水艇是靠改變自身的重力來實現(xiàn)浮沉的，潛水艇為了實現(xiàn)升降，必須使浮力大小不等于重力潛水艇在水下時，由于艇殼不能任意改變，因此浮力是不變的，要想控制上浮、下沉就只有改變重，潛水艇兩側都有水艙，與高壓氣艙相連，高壓氣體能將水從水艙內(nèi)排出，減小潛水艇重力，當其于浮力時潛水艇就上?。划敻×Υ笮〉扔谥亓?，潛水艇可在水中任一位置保持靜止，即懸?。魂P閉高氣艙使進水口打開，在水壓作用下水艙進水，自重增大到大于浮力時，潛水艇開始下沉。．球飛氣球和飛艇是漂浮在空中的，內(nèi)部所充氣體的密度必須小于空氣的密度，一般充有氫氣或氦氣充氣時體積增大，浮力增大，當浮力增大到大于其重力時，氣球和飛艇就上升；反之，排出一部氫氣或氦氣時，氣球和飛艇就下降，因此它們是通過改變體積來實現(xiàn)上升和下降的。熱氣球是通過加熱的方式使氣球內(nèi)氣體熱膨脹，從而減小氣體的密度，因此熱氣球只要停止加，氣球體積就會縮小，浮力減小，降回地面。．度密度計是利用物體漂浮在液面的條件來工作的，用密度計測量液體的密度時，它受到的浮力總于它的重力，由于密度計制作好后它的重力就確定了，所以它在不同液體中漂浮時所受到的浮力相同，根據(jù)

可知：待測液體的密度越大，則

越小，密度計浸入液體中的體積越小，露出部分的體積就越大；反之待測液體密度越小，則

越大，密度計浸入液體中的體積越大，露出部分的體積就越小，所以密度計上的刻度值是“上小下大”。【型題類一物體浮條件、體積為×10

m

、重為12N的塊放入水中，當靜止時所處的狀態(tài)及受到的浮力大小分別為（g取））A漂浮F=20NC．底F=20N

B漂浮，=12ND沉底，=12N【答案】B【解析由阿基米德原理可知，當物體浸沒在水中，受到的浮力F=gV×10N/kg

浮浮×2×=20N12N，根據(jù)浮沉條件可知：物體會上浮，最后漂浮在水面上；根據(jù)漂浮的條件知：受到的浮力F′。選B【總結升華本考查物體沉浮狀態(tài)的判斷以及浮力大小的計算，物體的浮沉最終由物體所受重及完全浸沒時的浮力大小關系所決定。舉反：【變式】一只雞蛋沉沒在杯中水底，添加下列哪種物質(zhì)并攪拌，能使雞蛋浮起來（）A食鹽B．水．酒精D食用油【答案】A類型二、沉條件的應、圖所示，將同一個雞蛋先后放甲、乙兩杯鹽水中，雞蛋在甲杯中處于漂浮狀態(tài)，在乙杯中處于懸浮狀態(tài)．下列判斷正確是（）A甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度B．杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度C．蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力D．雞在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力【思路點撥根物體的浮沉條件判斷．若物體漂浮或懸浮，則浮力與重力相等，若物體漂浮，物體的密度小于液體的密度，若物體懸浮，則物體的密度與液體的密度相等。【答案】A【解析AB、體在甲中漂浮，所以物體的密度小于甲鹽水的密度；在乙中懸浮所以物體的密度等于乙鹽水的密度，所以甲鹽水的密度大于乙鹽水的密度，則A正確，錯CD、雞蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中懸浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到的浮力相等，誤；故選A【總結升華此考查了學生對物體浮沉條件的應用，會根據(jù)物體重力和浮力的大小關系或密度系判斷物體的浮沉，同時也要會根據(jù)浮沉情況判斷浮力與重力的關系或密度關系。舉反：【變式1在三個相同的燒杯里裝入質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種不同的液體，把一支裝有適量鐵砂的平底試管先后放入這三個燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是（）A試管在甲液體中受到的浮力最大B．液體的密度最大C．液體對燒杯底部的壓強最小D．試在三種液體中排開液體的重力一樣大【答案】【變式2用塑料瓶、透明膠帶、螺母、麥管（或塑料管和水等，按圖制作了一只潛水艇模型。為使?jié)撍鲁粒瑒t必須從進排氣管處（填“吹氣”或“吸氣水在下沉的過程中受到

2323水的壓強（“小變”或“增大（“減小”或“增大【答案吸氣；大；不、如圖所示，某同學在一薄壁平底玻璃管中裝入沙子，管口密封，制成一個“密度計量液體密度．已知，試管和沙子總質(zhì)量為0g試管底面積為2.5cm當放入某未知密度的液體中靜止時，“密度計”漂浮在液面上，浸入液體中的體積為示：計算中取g=10N/kg）（1度計”受到的浮力是多大？（2）這種液體的密度是多大？（3）液體對“密度計”底面的壓強是大？【思路點撥由密度計漂浮在液面上，因此可以利用漂浮在液面上的物體受到的浮力等于其重力來求得浮力的大小。（2）根據(jù)密度計的橫截面積和浸入的度，可以求得其排開液體的體積，利用阿基米德原理可以求得所在液體的密度。（3）方法：根據(jù)密度計下面浸入的深度求出的液體密度，結合液體壓強的計算公式，可以求得液體對密度計的底部壓強；方法：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可，漂浮在液面上的物體受到的浮力等于液體對它向上的壓力，由此可以求得此時液體對密度計的壓力，又知道其橫截面積，結合壓強的計算公式可以求得其底部受的液體壓強?！敬鸢概c解析】【總結升華本考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件、液體壓強的計算。解決此題難點是將基米德原理和物體的浮沉條件聯(lián)合來使用。求液體對密度計底部壓強常用的方法是第一種。

、圖所示為杭州西湖孤山草坪上的一只觀光用的人升空氣球。（可看作球體，體積大質(zhì)量為

）球的半徑為，球內(nèi)充有氦氣、氣球能搭載物體的最空氣密度為，：①若該氣球只搭載一個質(zhì)量為的觀光，則當氣球搭載此人勻速升至高空時，需要多大的力才能將氣球拉住？②氣球的球殼和所配重物的質(zhì)量為多少千克？【答案與解析】①拉住氣球的所用的力為：②氣球的體積為氣球所受的浮力為氣球內(nèi)氦氣的重力球殼及所配重物的總質(zhì)量【總結升華解題的關鍵是受力分析，受到向上的力是浮力，到所有向下的力合力都等于浮力。舉反：【變式】某人用根繩系水的個物，試將個物打撈出水，若體的度，體積為，g取，求：①要將物體提出水面，所用的繩子至少能承受多大的拉力。②在從水中向上提升物體的過程中，繩子承受的最小拉力是多大？【答案與解析】①將物體提出水面，所用的繩子承受的拉力T至應等于物體的重力；②在從水中向上提升物體的過程中受到三個力的作用即重力G力T和力，。

333323333323﹣3342﹣、佳佳冷飲店在顧客購買果汁飲料后會免費為其提供冰塊，下圖是一杯果汁飲料中放有冰塊的示意圖。已知該飲料的密度為0.98

，冰塊質(zhì)量為，冰的密度為0.9kg/m，子內(nèi)部底面積為50cm，中飲料的深度為。求）塊受的浮力）底所受的壓力。【思路點撥道冰塊的質(zhì)量利用重力公式求冰塊所受重力再利用漂浮件求冰塊受到的浮力；（2知道飲料深度，利用液體壓強公式求杯底受到的壓強，再利用壓強定義式求杯底受到的壓力?！敬鸢概c解析】解）冰漂浮，F(xiàn)=G=m××10N/kg=0.2N；浮冰