内容正文:
课时10.3 物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件
(1)比较物体重力G物与浮力F浮
上 浮:当F浮__>__G物时,物体上浮,并最终漂浮在水面上,此时F′浮 =G物.
悬 浮:当F浮__=__G物时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内任何地方.
下 沉:当F浮__<__G物时,物体下沉,直至到达液体底部,受到容器的支持力作用,停留在容器底.
(2)比较物体的密度ρ物与液体密度ρ液
漂 浮:ρ物__<__ρ液.
悬 浮:ρ物__=__ρ液.
下 沉:ρ物__>__ρ液.
注 意:在讨论或计算浮力时,应先根据物体的浮沉条件判断浮沉情况,确定物体排开液体的体积,再根据阿基米德原理求解.
1.轮船
漂浮原理:采用“空心”的办法增大浮力.
排 水 量:指轮船满载货物时__排开水__的质量.
说 明:轮船漂浮在水面上,F浮__=__G.
2.潜水艇
浮沉原理:潜水艇是通过__改变自身的重力__,从而实现上浮和下潜的.
说 明:当潜水艇在水面下潜行时,它受到的浮力不变.
3.气球和飞艇
浮沉原理:内充气体的密度__小于__外部空气的气体密度.
4.密度计
原 理:它利用了漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液V排g,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分就大,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面.
▲ 浮力的利用
1.下列列举的物体中,利用空气浮力而升空的物体是
A.人造卫星 B.飞机 C.风筝 D.氢气球
【解析】、人造卫星是通过火箭向下喷射气体,利用气体的反推力升空,故不合题意;
、飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的,故不合题意;
、风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的,故不合题意,
、氢气球里所充氢气的密度小于空气密度,气球所受浮力大于重力而上升,故符合题意。
故选:。
2.如图所示事例中,与浮力知识相关的是
A.下水变管阻隔臭气 B.拦河坝上窄下宽
C.人漂浮在死海海面 D.工人用吸盘搬运玻璃
【解析】.下水管中的弯曲的部分利用了连通器原理,起的主要作用是:形管总是会有水的,这样可以隔绝下水道往上反的臭味,故不符合题意;
.拦河坝上窄下宽,是由于随着深度增加液体压强增大,故不符合题意;
.因为死海的盐含量很大,使海水的密度大于人的密度,于是人就浮在水面上了,故符合题意;
.工人用吸盘搬运玻璃利用了大气压的作用,故不符合题意。
故选:。
3.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
【解析】运动员从入水到露出水面的过程中,水的密度不变;
①②是入水过程,排开水的体积增大,由可知运动员受到水的浮力不断增大;
②③,③④,运动员浸没在水中,其排开水的体积不变,所受浮力不变;
④⑤是露出水面的过程,运动员排开水的体积减小,所受浮力减小,故正确,错误。
故选:。
4.下面能够证明浸在液体或气体中的物体受到浮力的现象是
A.石块落在水中会下沉
B.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中
C.桥墩在水中“稳如泰山”
D.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小
【解析】、石块落在水中会下沉,是因为石块受到重力的作用,且重力的方向是竖直向下的,所以该现象不能说明石块受到浮力的作用,故错;
、在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘“在空中,是因为笔处于“失重”状态,该现象不能说明笔受到浮力,故错;
、桥墩在水中“稳如泰山”,由于桥墩的下半部深埋入水底,没有“上下表面的液体压力差”,即桥墩不受浮力,故错;
、在弹簧测力计下悬挂着一个重物,重物对弹簧有向下的拉力,所以弹簧被拉长;当把重物浸没在水中时,测力计的示数减小,说明重物受到竖直向上的浮力作用,故正确。
故选:。
5.如图所示,一枚鸡蛋静止在盛有清水的容器底部,现逐渐向其中加入食盐并搅拌,鸡蛋逐渐向上运动直至浮出液面。关于这一过程,下列说法正确的是
A.液体密度一直不变
B.鸡蛋所受的浮力一直不变
C.鸡蛋上浮过程中所受的重力逐渐变小
D.鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等
【解析】、由于盐的密度大于水的密度,所以向清水中加入食盐并搅拌,液体的密度会变大,故错误;
、逐渐向其中加入食盐并搅拌,液体的密度不断变大,在鸡蛋露出液面之前,排开液体的体积不变,根据知,鸡蛋受到的浮力不断变大;鸡蛋露出液面的过程中,排开液体的体积变小,其受到的浮力变小;当鸡蛋漂浮在水面上时,浮力等于重力,浮力不再变化,故错误;
、鸡蛋在上浮过程中质量不变,根据可知,鸡蛋的重力不变,故错误;
、根据物体的漂浮条件可知,鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等,故正确。
故选:。
6.如图,一飞艇充入气体后的质量是,体积为,下列关于飞艇的