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文檔簡介
第十章浮力(高頻考點精講)
考點01浮力
【高頻考點精講】
一、浮力
1、定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到向上托起的力,這個力叫做浮力。
2、方向:豎直向上,與重力方向相反。
3、產(chǎn)生原因:浸在液體(或氣體)中的物體,其上、下表面受到液體(或氣體)對它的壓力不同,存在壓力差。
二、探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)
1、實驗方法:控制變量法
2、實驗結(jié)論:浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān),物體浸在液體中的體積越大,液體的密度
越大,浮力就越大。
3、注意事項:浸沒在液體中的物體受到浮力的大小與深度無關(guān)。
【熱點題型精練】
1.下列物體中,不受浮力作用的是()
A.在水中下沉的鐵塊B.在水中的橋墩
C.浮在水面上的輪船D.空中上升的氣球
解:
第1頁共17頁
ACD、在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球,都受到液體或氣體向上的壓力,由浮力的產(chǎn)
生原因可知,它們都受到浮力作用,故ACD不符合題意;
B、橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力,則橋墩不受浮力作用,
故B符合題意;
答案:B。
2.如圖所示,裝有水的容器靜止放在水平桌面上,正方體物塊M懸浮在水中,其上表面與水面平行,則下列說法
A.M上、下表面受到水壓力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水壓力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的壓力大于M下表面受到水的壓力
D.M上表面受到水的壓力和M下表面受到水的壓力是一對平衡力
解:
AB、正方體物塊M懸浮在水中,則F浮=G,
其上表面與水面平行,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,M上、下表面受到水壓力的合力大小F^=F浮,
所以F合=F下-F上=F浮=G,故A錯誤,B正確;
CD、由圖知,M上表面所處的深度較小,根據(jù)p=pgh可知,M上表面受到水的壓強小于M下表面受到水的壓
強,而上下表面的面積相同,則由F=pS可知,上表面受到水的壓力小于M下表面受到水的壓力,所以,M上
表面受到水的壓力和M下表面受到水的壓力不是一對平衡力,故CD錯誤;
答案:Bo
3.如圖所示,小聰用一個長方體鋁塊探究影響浮力大小的因素。他先后將該鋁塊平放、側(cè)放和豎放,使其部分浸
入同一杯水中,保證每次水面到達同一標記處,比較彈簧測力計示數(shù)大小。該實驗探究的是下列哪個因素對浮力
大小的影響()
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A.液體的密度B.物體的密度
C.物體排開液體的體積D.物體浸入液體的深度
解:他先后將該鋁塊平放、側(cè)放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,液體的密度相同,每次水面到達同一標記處,
說明物體排開水的體積相同,物體浸入水的深度不同,比較彈簧測力計示數(shù)大小,可以探究浮力與物體浸入液體
的深度的關(guān)系,故D正確。
答案:D?
4.王老師用自制教具演示了如下實驗:將一只去蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶內(nèi)并注水,看到
有少量水從瓶口流出,此時乒乓球靜止(如圖所示),然后用手堵住瓶口,一會兒乒乓球浮起來了,以下分析正
確的是()
A.乒乓球在圖中位置靜止時沒有受到浮力作用
B.乒乓球上浮過程中,受到的浮力始終不變
C.乒乓球上浮過程中,受到的液體壓強保持不變
D.乒乓球在圖中位置靜止時,是由于受到大氣壓的作用
解:A、圖中乒乓球靜止時,雖然有少量水從瓶口流出,但乒乓球下表面沒有受到水的壓力,所以不受浮力作用,
故A正確;
B、乒乓球上浮過程中至露出水面,排開水的體積變小,根據(jù)F浮=p水且丫排可知,受到的浮力會變小,故B錯
誤;
C、乒乓球上浮過程中,距離水面的深度h變小,水的密度不變,根據(jù)p=pgh可知,受到的液體壓強變小。故C
錯誤;
D、乒乓球靜止時,受重力、水的壓力和支持力,在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài),不是由于受到大氣壓的作
用。故D錯誤。
答案:Ao
5.如圖所示,將兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當玻璃圓筒沿水平方向放置時,水對玻
璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和F向右的大小關(guān)系是F向左等于F向右(填“大于”“等于”或“小于”);當
玻璃圓筒沿豎直方向放置時,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上和F向下的大小關(guān)系是F向上大于F向下(填
“大于”、“等于”或“小于”);通過以上探究,你認為浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體上下表面的壓力差。
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解:
(1)當玻璃圓筒沿水平方向放置時,由于在同一深度,由p=pgh可知,液體壓強相等,又因為受力面積相等,
由p=*可知,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和F向右的大小相等,水平方向的合力為0;
(2)當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,h下大于h上,由p=pgh可知,p向上大于p向下,又因為受力面積相等,由
p=*可知,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上大于F向下,此時豎直方向的合力不為0,方向豎直向上;
因此液體會對玻璃圓筒產(chǎn)生向上的和向下的壓力不相等,壓力差F差=F向上-F向下=F浮,即浮力產(chǎn)生的原因是液
體對物體上下表面的壓力差。
答案:等于;大于;液體對物體上下表面的壓力差。
6.浸沒在水中的長方體金屬塊,上、下表面受到水的壓力分別為2N、10N,該金屬塊受到的浮力為8N,若
上表面距離水面的深度為0.4m,現(xiàn)把金屬塊提升0.1m后,此過程中上表面的壓強減小了1000Pa,金屬塊
受到的浮力將不變(選填“變大”“不變”或“變小”)。(p水=L0Xl()3kg/m3,g取10N/kg)
解:(1)由浮力的產(chǎn)生原因可知,該金屬塊受到的浮力為:F浮=F1F上=10N-2N=8N;
(2)原來金屬塊的上表面距離水面的深度為0.4m,把金屬塊提升0.1m,金屬塊未露出水面,其排開水的體積
不變,根據(jù)公式F浮=p水8丫排可知,金屬塊受到的浮力大小不變;
上表面的壓強減小了:Ap=p水gAh=1.0X103kg/m3xi0N/kgX0.1m=1000Pa。
答案:8;1000;不變。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時,同學們提出了如下的猜想:
A、可能跟物體浸入液體的深度有關(guān);
B、可能跟物體的重力有關(guān);
C、可能跟物體浸入液體的體積有關(guān);
D、可能跟液體的密度有關(guān)。
為了驗證上述猜想,李明做了如圖所示的實驗:他在彈簧測力計下端掛一個鐵塊或銅塊,依次把它們緩緩地浸入
水中不同位置,在這一實驗中:
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(1)鐵塊從位置③一④的過程中,彈簧測力計的示數(shù)減小,說明鐵塊受到浮力變大(選填“變大”、“變小”
或“不變”),可以驗證猜想C是正確的;(選填"A、B、C、D”)
(2)從位置④一⑤的過程中,彈簧測力計的示數(shù)不變,說明鐵塊受到的浮力不變,可以驗證猜想A是錯誤
的。(選填"A、B、C、D”)
(3)分析比較實驗①⑤與②⑥,可以驗證猜想B是錯誤的(選填"A、B、C、D")。
(4)分析比較實驗⑥⑦可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
(5)該實驗探究主要運用的科學探究方法是:控制變量法。
解:(1)鐵快從位置③一④的過程中,浸入液體中的體積變大,測力計的示數(shù)變小,說明鐵塊受到的浮力變大;
通過①一③一④的過程可知,浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān),故可驗證上述猜想C是正確的;
(2)從位置④一⑤的過程中,鐵塊都是完全浸沒,排開的液體體積不再變化,只改變其深度,彈簧測力計的示
數(shù)不變,說明鐵塊受到的浮力不變。即浮力的大小與浸入液體的深度無關(guān),故A猜想錯誤;
(3)分析比較實驗①⑤可知,鐵塊受到的浮力為3.0N-1.0N=2.0N,
分析比較實驗②⑥可知,銅塊受到的浮力為4.0N-2.0N=2.0N,則浮力的大小跟物體的重力無關(guān),故B錯誤;
(4)根據(jù)⑥⑦中彈簧測力計的示數(shù)可知,同一物體銅塊在鹽水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,
浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān);
(5)該實驗探究主要運用的科學探究方法,例如,探究浮力的大小跟浸入液體的深度是否有關(guān)時,
控制液體的密度不變,在探究浮力的大小跟液體的密度是否有關(guān)時,控制排開水的體積不變。
答案:(1)變大;C;(2)A;(3)B;(4)⑥⑦;(5)控制變量法。
考點02阿基米德原理
【高頻考點精講】
一、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系
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1、阿基米德原理內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。
2、公式:£浮=G排=夕液g%o
3、阿基米德原理同樣適用于氣體,此時七
4、“浸在液體中”的含義
(1)如圖甲、乙所示,物體浸沒在液體中,此時吟F=咻。
⑵如圖丙所示,物體只有部分進入液體中,止匕時/<vr物。
5、浮力大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒深度等無關(guān)。
二、浮力的計算
1、稱重法:F浮=G物_F氮(彈簧測力計兩次的示數(shù)差)
3、阿基米德原理:(1)瑪孚=6排=m排g;(2)F浮=夕液且吟卜o
【熱點題型精練】
8.某實驗小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”時,做了如圖所示的四次測量,彈簧測力計的示數(shù)
分別為Fi、F2、F3和F4,則下列說法正確的是()
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A.F1+F2=F3-F4B.Fl-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4D.Fl-F2=F3-F4
解:由圖可知:Fl測空桶的重力,F(xiàn)2測物體的重力,F(xiàn)3是物體浸沒在液體中時的測力計的拉力,F(xiàn)4測出排出的
水和空桶的總重力;
根據(jù)稱重法可知:F浮=F2-F3;
排開液體的重力:G排=F4-F1;
根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力等于其排開水的重力,所以,F(xiàn)浮=G排;
由此分析可知:F2-F3=F4-Fl;整理可得F1+F2=F3+F4
故選項中ABD錯誤,C正確。
答案:C?
9.據(jù)史書記載,我國宋朝治平年間,在今陜西境內(nèi)發(fā)生了一次大洪水,洪水將固定浮橋用的八尊沉重的鐵牛沖入
了河底。當時有一個叫懷丙的人巧妙地將鐵牛打撈了起來:把拴在一起的兩艘大木船裝滿沙子,然后用繩索一端
系住鐵牛,拉緊后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,鐵牛就被拉起來了。以下判斷正確的是()
A.鐵牛浸沒后,隨著深度增加,所受的浮力增大
B.鐵牛被沖到河底只受到重力和浮力
C.用兩艘大木船并裝滿沙子,是為了減小浮力
D.卸下沙子的過程中,當木船排開水的體積減小時,鐵牛就會被拉起
解:
A、浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān),與深度無關(guān),鐵牛浸沒后,水的密度不變,排開水的體積
不變,所受的浮力不變。故A錯誤;
B、分析可知,鐵牛被沖到河底受到重力和浮力的作用,并且重力大于浮力,所以鐵牛還受到河底的支持力的作
用。故B錯誤;
C、用兩艘大木船并裝滿沙子,船仍舊漂浮在水面上,重力增大,浮力也隨之增大,所以是為了增大浮力。故C
錯誤;
D、卸下沙子的過程中,木船重力減小,所受浮力減小,根據(jù)F浮=pgV排可知,木船排開水的體積減小時,需要
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上浮,所以鐵牛就會被拉起。故D正確。
答案:D?
10.如圖所示,Q為銅制零件,其上部為邊長L=0.2m的立方體,下部為邊長l=0」m的立方體。Q的下表面與容
器底部粘合,且水面恰好與Q上表面相平,則零件所受的浮力為(gmiON/kg)()
H-H1-
A.ONB.20NC.60ND.80N
解:?.?下部立方體由于與容器底部粘合,.?.水沒有產(chǎn)生向上的壓力;
?.?上部立方體的下表面積的一部分(與水接觸)受到向上的壓力,
.,.S=L2-12=(0.2m)2-(0.1m)2=0.03m2,
上部立方體的下表面的壓強為p=pgh=1.0X103kg/m3X1ON/kgX0.2m=2000pa,
:浮力的產(chǎn)生是上下表面的壓力差,
F浮=pS=2000PaX0.03m2=60N。
答案:Co
11.用彈簧測力計豎直掛一鐵球,當鐵球露出水面|體積時,彈簧測力計示數(shù)為4N;當鐵球浸入水彩體積時,彈
簧測力計示數(shù)為1N,取下該鐵球放入水中,鐵球靜止時受到的浮力是()
A.18NB.14NC.8ND.10N
21
解:當鐵球露出水面淮積時,則V排1=紈
根據(jù)物體受力平衡和阿基米德原理可知:
G=F浮1+F拉1=p水gV排1+F拉1=1X103kg/m3X1ON/kgx|v+4N-----------------------------①
11
當鐵球浸入水中;體積時,則V排2=jV,
根據(jù)物體受力平衡和阿基米德原理可知:
G=F浮2+Fti2=p水gV排2+Fti2=l><103kg/m3><10N/kgx9+lN--------------------------②
由①②得:V=1.8Xl(T3m3;
所以物體重力:
G=F浮1+F拉1=1X103kg/m3X10N/kgx|xl.8X10-3m3+4N=10N,
若物體全部浸沒在水中時受的浮力:
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F浮=p水gV=1X103kg/m3XlON/kgX1.8X10-3m3=18N
則:F浮〉G,即:當取下該物體將它放入足量的水中,鐵球靜止時會漂浮,
所以物體在水中靜止時F浮'=G=10N。
答案:D。
12.如圖所示,水平桌面上放置甲、乙兩個圓筒形容器,甲容器中盛有液體A,物塊M漂浮在A中,排開液體的
質(zhì)量為mi,液體A對甲容器底部的壓強為pi;乙容器中盛有液體B.物塊N漂浮在B中,排開液體的質(zhì)量為
m2,液體B對乙容器底部的壓強為p2.已知甲容器的底面積大于乙容器的底面積。容器中液體A、B質(zhì)量相等,
物塊M、N質(zhì)量相等。下列判斷正確的是()
A.pi〈p2,mi<m2B.pi〈p2,mi=m2
C.pi>p2,mi>m2D.pi>p2,mi=m2
解:(1)由液體A、B質(zhì)量相等可得GA=GB,物塊M、N質(zhì)量相等,因為是規(guī)則容器,所以液體容器底部的壓
力F=G總,
則由可知:FA=GA+GM,FB=GB+GN,由于GA+GM=GB+GN,所以,F(xiàn)A=FB;
已知甲容器底面積大于乙容器底面積,由p=*可得,pi<p2;故CD錯誤;
(2)因為物塊M、N質(zhì)量相等,即MA=MB;已知M、N都是漂浮,則F浮=G排=111排8=6=1\^,
所以物塊M排開液體的質(zhì)量mi等于物塊N排開液體的質(zhì)量m2.故A錯誤,B正確。
答案:Bo
13.如圖甲為盛水的燒杯,上方有彈簧測力計懸掛的圓柱體,將圓柱體緩慢下降,直至將圓柱體全部浸入水中,整
個過程中彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象如圖乙所示,g取10N/kg,下列說法正確的是
()
A.圓柱體受到的重力是6N
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B.圓柱體受到的最大浮力是3N
C.圓柱體的密度是L5Xl()3kg/m3
D.當圓柱體剛好全部浸沒時,下表面受到水的壓強為800Pa
解:A、由圖象可知,當h=0時,彈簧測力計示數(shù)為9N,此時圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,G
=Fji=9N,故A錯誤;
B、由圖象CD段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,則圓柱體受到的浮力F浮
=G-F=9N-3N=6N,故B錯誤;
C、圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況,此時圓柱體受到的拉力F=3N,
則圓柱體受到的浮力F浮=G-F=9N-3N=6N。
圓柱體受到的浮力:F浮=「水且丫排,物體的體積:
v物?二
-------o------O-/-V--------------=6右X\ZIO1八-4m3,
P型IxW5kg/m3x10N/kg
由公式G=mg可求出物體的質(zhì)量m=£=猾”=0.9kg,
U-LU2V/KU
則圓柱體密度p物=#=L5XICpkg/nP,故C正確。
丫物6x104m3
D、由圖可知,物體從接觸水面到剛好浸沒時,物體下降了4厘米,但同時水面會上升,由于容器底面積未知,
所以不能確定圓柱體下表面所處的深度,也就不能確定下表面受到水的壓強,故D錯誤;
答案:Co
14.一艘輪船滿載時的排水量是75001,輪船受到的浮力是7.5義IO?N;滿載時輪船排開水的體積是7.5X1()3
m3;在水面下3m深處,水對船體的壓強是3X1()4p2.(輪船的排水量是指輪船排開水的質(zhì)量,g取10N/kg)
解:(1):輪船漂浮
7
;.F浮=GH&=in排g=7.5Xl()6kgX10N/kg=7.5X10N;
⑵:F浮=「水丫排g
p
「浮7.5X107W
=7.5X103nl3;
P菊IxlO3kg/m3xlON/kg
(3)p=pgh=1X103kg/m3XlON/kgX3m=3X104Pa;
答案:7.5X107、7.5xiO3;3X104O
15.如圖,將一邊長為10cm的正方體木塊放入裝有某液體的圓柱形容器中。木塊靜止時露出液面的高度為2cm,
液面比放入前升高1cm,容器底部受到液體的壓強變化了80Pa,則木塊底部受到液體壓強為640Pa,木塊
受到的浮力為6.4N,
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解:(1)液面比放入前升高1cm,即h=0.01m,容器底部受到液體的壓強變化了80Pa;
由p=pgh得,液體的密度為:P=會=ION/黑袈.0加=8。忸加;
正方體木塊的邊長為10cm,木塊靜止時露出液面的高度為2cm,則木塊下表面距水面的距離為:h浸=10cm-2cm
=8cm=0.08m;
則木塊底部受到液體壓強為p木=pgh漫=800kg/m3x10N/kgX0.08m=640Pa;
(2)木塊排開液體的體積為:V排=O.lmXO.lm><O.O8m=O.OOO8m3;
木塊受到的浮力為:F浮=pV排g=800kg/m3X0.0008m3X1ON/kg=6.4N。
答案:640;6.4o
16.某潛水艇總質(zhì)量為2.7Xl()3t,體積為3Xl()3m3,當它浮在海面上時,受到的浮力是27X10N,當它需要
潛入海水中時,它至少要向水艙充入300m3的海水,潛水艇潛入海中一定深度時,儀表顯示海水的壓強為
2X106Pa,此時它在海水中的深度為200m。(海水密度按1.OXK^kg/n?計算,g=10N/kg)
解:(1)當潛水艇漂浮在海面上時,它受到的浮力:
F浮=G潛水艇=mg=2.7X1()3xio3kg><ioN/kg=2.7Xlo7N;
(2)潛水艇潛入水中時受到的浮力:
F浮,=p水gV排=p水gV潛水艇=L0X103kg/m3xi0N/kgX3X103m3=3X107N;
要使?jié)撍聺摚?/p>
G潛水艇+G水》F浮',
所以至少要向水艙充入海水的重力:
G水=F浮'-G潛水艇=3Xl(fN-2.7X107N=3X106N,
根據(jù)G=mg和p=g可得,至少要向水艙充入海水的體積:
3x106^
=300m3;
IxlO3kg/m3xlON/kg
(3)根據(jù)p=pgh可得,此時它在海水中的深度為:
2xlO6Pa
h=S=____________________
=200mo
P7心IxlO3kg/m^xlON/kg
答案:2.7X1()7;300;200?
17.如圖所示,水平放置的平底柱形容器A內(nèi)裝有一些水,不吸水的正方體物塊B的邊長為10cm,用細線(重力
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和體積忽略不計)拉住物塊B,細線的另一端固定在容器底部,靜止后物塊B浸入水中的體積為6X10Ym3,此
時細線被拉直,長為6cm,物塊B所受拉力為IN。求:(p*=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物塊B受到的浮力;
(2)物塊B受到的重力;
(3)水對容器底部的壓強。
解:
(1)物塊B受到的浮力:F浮=p水8丫排=1.0X103kg/m3xi0N/kgX6X104m3=6N;
(2)物塊受豎直向上的浮力、豎直向下的重力和向下的拉力,
根據(jù)力的平衡條件可得,物塊所受的重力為:G=F浮-F拉=6N-1N=5N;
(3)物塊浸入水中的深度為:h浸=?=皆黑熟;=0.06m;
則水的深度為:h'=h浸+L線=0.06m+0.06m=0.12m;
水對容器底部的壓強為:p=p水gH=L0Xl()3kg/m3><i0N/kgX0.12m=1200Pa。
答:(1)物塊B受到的浮力為6N;
(2)物塊B受到的重力為5N;
(3)水對容器底部的壓強為1200Pao
考點03物體的浮沉條件及應用
【高頻考點精講】
一、物體的浮沉條件
1、物體的浮沉取決于所受浮力與重力之間的大小關(guān)系
(1)如圖甲所示,物體浸沒在液體中,如果瑪孚〉G物,物體上浮,最終處于漂浮狀態(tài),此時/=G物;
(2)如圖乙所示,物體浸沒在液體中,如果/=G物,物體懸浮。
(3)如圖丙所示,物體浸沒在液體中,如果瑪孚<G物,物體下沉,最終處于沉底狀態(tài),此時/+/=G物。
2、物體的浮沉取決于物體密度與液體密度之間的大小關(guān)系
(1)如圖甲所示,物體浸沒在液體中,如果「液〉夕物,物體上浮,最終處于漂浮狀態(tài);
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(2)如圖乙所示,物體浸沒在液體中,如果夕液=夕物,物體懸浮。
(3)如圖丙所示,物體浸沒在液體中,如果「液〈夕物,物體下沉,最終處于沉底狀態(tài)。
二、浮力的應用
1、輪船
(1)原理:密度大于水的鋼鐵做成空心,增大排開水的體積,從而增大浮力。
(2)排水量:輪船滿載時排開水的質(zhì)量。
2、潛水艇:浸沒在水中的潛水艇排開水的體積不變,潛水艇所受浮力不變,通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下沉。
3、氣球和飛艇:使內(nèi)部氣體的密度小于空氣的密度。
4、密度計
(1)原理:物體漂浮時所受浮力等于自身重力。
(2)特點:測量液體密度時浸入待測液體的體積越大,待測液體密度越小。
【熱點題型精練】
18.中國人自古就有“上天入?!钡膲粝耄S著國家科技的飛速發(fā)展,這些夢想正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。對于如圖所
示的“國之重器”的分析,其中正確的是()
A.甲圖,AS700飛艇中充入氣體的密度小于空氣的密度
B.乙圖,093型核潛艇在浮出水面過程中,受到的浮力變大
C.丙圖,C919客機升空時,機翼上方空氣的流速大,壓強大
D.丁圖,“山東號”航母上的艦載機起飛后,航母受到的浮力不變
解:A、甲圖,AS700飛艇中充入氣體的密度小于空氣的密度,這樣可使飛艇受到的浮力大于自身重力而升空,
故A正確;
B、乙圖,093型核潛艇在浮出水面過程中,根據(jù)F浮=pgV排可知,V排變小,所以受到的浮力變小,故B錯誤;
C、丙圖,C919客機升空時,機翼上方空氣的流速大、壓強小,故C錯誤;
D、丁圖,“山東號”航母上的艦載機起飛后,航母的總重力減小,受到的浮力變小,故D錯誤。
答案:Ao
19.小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”(如圖),他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在
礦泉水瓶內(nèi)的水面上,礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時“浮沉子”下沉,
第13頁共17頁
松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是()
A.“浮沉子”下沉時,所受重力大于它受到的浮力
B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面,“浮沉子”不可能懸浮在水中
C.“浮沉子”上浮時,小瓶內(nèi)的壓縮空氣會將內(nèi)部的水壓出
D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
解:擠壓大塑料瓶,瓶內(nèi)空氣被壓縮,將壓強傳遞給水,水被壓入小瓶中,將瓶體中的空氣壓縮,這時浮沉子里
進入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。松開手,小瓶內(nèi)水面上的空氣體積增大,壓強減小,
浮沉子里面被壓縮的空氣把水壓出來,此時浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;當浮力等于重力,
就會懸浮在水中;潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改變自身重力來實現(xiàn)沉浮的。
答案:Bo
20.如圖甲所示,物體A的體積為V,放入水中靜止時,浸入水中的體積為V1;現(xiàn)將一體積為V2的物體B放在物
體A上,物體A剛好全部浸沒在水中,如圖乙所示。則物體B的密度為()
甲乙
A.—*p水?二―叩水
BV2
v+v
水D.—r—2P水
C?~~?Pv2
解:在甲圖中,物體A漂浮,則GA=F浮l=p水gVl,
物體B放在物體A上,物體A剛好全部浸沒在水中,所以物體A、B處于漂浮,則GA+GB=F浮2=p水gV,
所以,GB=F浮2-GA=P水8丫-p水gVi;
則mB=p水(V-V1),
物體B的密度:
。次(f)f
PB=V7=水。
答案:Bo
第14頁共17頁
21.將體積相同材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中,甲球下沉至杯底、
B.三個小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲=F丙VF乙
C.三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關(guān)系是p甲〉p乙>p丙
D.三個燒杯底部對桌面的壓強大小關(guān)系是p‘甲〉p,乙=p/丙
解:A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球懸浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,
丙球的密度等于水的密度,因此三個小球的密度大小關(guān)系是:p甲>p丙>p乙,根據(jù)m=pV可知:質(zhì)量大小關(guān)系
是m甲>111丙>111乙.故A錯誤。
B、由于甲乙丙三個實心小球體積相同,則根據(jù)圖可知排開水的體積關(guān)系:V甲排=V球,V乙排VV球,V丙排=V球,
所以V甲排=V丙排>V乙排,根據(jù)F浮=p液V排g可知:F甲=F丙>F乙,故B錯。
C、因為三個相同燒杯中都裝滿水,放入球后燒杯中液面高度不變,根據(jù)p=pgh可知燒杯底部受到水的壓強相
等,即:p>?i=pLp丙;故C錯誤。
D、三個相同燒杯中都裝滿水,里面的水的重力G水相等,由于燒杯底部對桌面的壓力等于容器的總重力,則放
入物體后對桌面的壓力變化為:F=G容器+G水+G球-G排和G排=F浮,據(jù)此可得:
F,甲=6容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;
F,乙=6容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;
F‘丙=6容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙-F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球懸浮,則6甲>尸甲;6乙=尸乙;6丙=尸丙;
所以F'甲〉F,乙=口丙;
由于容器的底面積相同,根據(jù)p=5可得:
燒杯底部對桌面的壓強的關(guān)系是p'甲〉p'L=p'丙;故D正確。
答案:D。
22.將兩個質(zhì)量相同的橡皮泥做成實心球形和碗形,分別放入甲、乙兩杯水中,靜止時如圖所示,由此可知,橡皮
泥的密度大于水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。(兩空均選填“大
于”“小于”或“等于”)
第15頁共17頁
解:實心球橡皮泥沉到容器底部,根據(jù)物體浮沉條件可知,橡皮泥的密度大于水的密度;
實心球橡皮泥受到的浮力:F球<G①
碗狀橡皮泥漂浮在水面,碗狀橡皮泥受到的浮力:F
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