9.3 研究物体的浮沉条件-2021学年八年级物理下册期末复习抢先练（沪粤版）

思维导图、知识点精炼 知识点9.3　研究物体的浮沉条件 一、力知识结构导图 二、知识点巩固 1、物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。 注意： （1）当F浮>G时，合力方向竖直向上　 上浮 　 当F浮=G时，合力为零　　 　 悬浮 　 当F浮<G时，合力方向竖直向下　 下沉 （2）对于实心的物体，由F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物gV物，浸没时V排=V物，所以当ρ液＞ρ物时， F浮>G 物体上浮；当ρ液=ρ物时， F浮=G， 物体悬浮；当ρ液＜ρ物，F浮<G物体下沉。 （3）物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积V排＜V物；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积V排=V物。 （4）物体浮沉各种状态比较表 浮沉状况 物理现象 运动状态 条件 物液密度关系 V排与V物的关系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 F浮>G物 ρ液＞ρ物 V排=V物 漂浮 浮在液面上 静止在液面上 F浮=G物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中 F浮=G物 ρ液=ρ物 V排=V物 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 F浮＜G物 ρ液＜ρ物 V排=V物 沉底 停留在容器底部 静止在容器底部 F浮+FN=G物 ρ液＜ρ物 V排=V物 2、物体浮沉条件的应用 从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。 注意： （1）轮船 ①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 （2）潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 （3）气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 三、知识点精炼 一、单选题 1．（2021·张家港市梁丰初级中学八年级月考）将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，此时鸡蛋的重力大于浮力，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，此时鸡蛋排开液体体积不变，随着液体密度的增大，由F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋受到的浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于重力时，鸡蛋开始上浮直至漂浮，此时在加盐，鸡蛋受到的浮力不再变化，等于重力。 故选B。 2．（2021·张家港市梁丰初级中学八年级月考）一个空心的塑料球在水下恰能悬浮，现沿图中虚线位置将其分割成两部分，则（　　） A．大、小部分都保持悬浮 B．小的部分上浮，大的部分下沉 C．小的部分下沉，大的部分上浮 D．以上说法都不正确 【答案】C 【解析】球悬浮，所以球的平均密度与水的密度相等；若沿虚线切开，则小的部分为实心的，密度大于空心球的平均密度，即大于水的密度而下沉； 而大的部分是空心的，平均密度小于原空心球的平均密度，即小于水的密度而上浮。 故选C。 3．（2021·江苏扬州市·梅岭中学教育集团运河中学八年级）如图，一个装有适量水的薄壁轻质塑料筒漂浮在一杯液体中，则该液体的密度约为（　　） A．2.1×103kg/m3 B．1.5×103kg/m3 C．0.7×103kg/m3 D．0.3×103kg/m3 【答案】C 【解析】薄壁