内容正文:
2022中考物理筑基
第七章 压强与浮力
7.4 物体的浮沉条件及应用
2022中考物理筑基
章
节
知识点
题型
备注
第七章 压强与浮力
7.4 物体的浮沉条件及应用
1.物体的浮沉条件
1.比较重力与浮力判断物体的浮沉
2.物体浮沉条件的应用
2.比较密度判断物体的浮沉
3.控制浮沉的方法
3.利用F浮=G物计算浮力
4.两个物体悬浮或漂浮问题
5.绳在液体中拉或吊物体的问题
6.物体浮沉条件的应用
【基础知识】
一、物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+F支=G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物 V排=V物
ρ液>ρ物 V排<V物
ρ液<ρ物 V排=V物
处于动态,受非平衡力作用
可以停留在液体中的任何位置
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于平衡状态,受平衡力作用
二、物体浮沉条件的应用
1.轮船:利用“空心”的方法增大可利用的浮力。轮船漂浮在水面上,受到的浮力等于其重力。当它从内河驶入大海中,受到的浮力不变,但是由于海水密度大于河水的密度,所以船排开水的体积变小,船会浮起一些。
2.潜艇:通过改变自身的重力,实现上浮和下沉。
3.汽艇、飞艇:利用艇内外气体的密度不同,产生一个向上的浮力,实现升空。
4.密度计:利用漂浮时,F浮=G物。密度计在所测液体中均处于漂浮状态。同一密度计在所测的液体中所受的浮力都相等,都等于自身的重力。
三、控制浮沉的方法
1.改变液体的密度大小
2.改变物体排开液体的体积
3.改变物体的密度
【基本题型】
一、比较重力与浮力判断物体的浮沉
【例1】(2021泸州)2021年4月,海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台,备受关注。下列说法正确的是( )
A.海南舰在海面静止时,甲板上的飞机起飞后,受到的浮力不变
B.在加速靠近海岛的过程中,船舱内的坦克相对于海岛是静止的
C.舰船电力由柴油发电机提供,发电机原理跟家用电风扇原理相同
D.因流速大压强小,两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离
【解题方法指导】利用物体的重力与所受的浮力大小关系判断物体的浮沉时,计算浮力大小时,V排要取V物,即当物体全部浸没时产生的最大浮力与其重力比较。对应漂浮在液面的物体,所受的浮力始终等于其重力,所以自身的重力改变,其浮力随之改变。
【解析】A.海南舰在海面静止时,甲板上的飞机起飞后,海南舰的重力减小,由于海南舰漂浮在海面上,浮力等于重力,因此受到的浮力变小,A错。
B.在加速靠近海岛的过程中,船舱内的坦克相对于海岛的位置越来越近,故坦克是运动的,B错。
C.舰船电力由柴油发电机提供,发电机原理是电磁感应,跟家用电风扇原理通电导线在磁场中受力而运动不相同,C错。
D.因流速大压强小,两军舰在海上并列航行时中间气体流速大压强小,会产生使军舰互相靠近的压力,因此两军舰要保持一定的距离,D正确。选D。
【答案】D
二、比较密度判断物体的浮沉
【例2】(2021泸州)小王同学做了下面几个家庭实验,以下说法正确的是( )
A.图甲,缓慢拉动纸片,鸡蛋未落入杯中,说明鸡蛋不受重力
B.图甲,快速抽出纸片,鸡蛋落入杯中,说明鸡蛋具有惯性
C.图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,说明鸡蛋密度大于盐水密度
D.图乙,鸡蛋悬浮在盐水中,增加盐水浓度鸡蛋将下沉
【解题方法指导】比较物体的密度与液体的密度判断物体的浮沉时,可以有效区分悬浮和漂浮状态:当二者密度相等时,物体悬浮,而且悬浮的深度是任意的;当物体的密度小于液体的密度时,物体漂浮在液面。
【解析】A.图甲中,缓慢拉动纸片,鸡蛋未落入杯中,是因为鸡蛋受到摩擦力的作用,随纸片一起运动,而在地球表面的物体都受到重力的作用,A错。
B.快速抽出纸片,鸡蛋由于惯性会保持原来的运动状态:即静止状态,不随纸片运动,所以会掉入杯中,B正确。
C.图乙中,鸡蛋悬浮在盐水中,是因为鸡蛋与盐水的密度相同,C错。
D.增加鸡蛋悬浮着的盐水浓度,那么盐水的密度越大,而鸡蛋的体积不变,则排开盐水的体积不变,据阿基米德原理知,鸡蛋所受的浮力变大,则鸡蛋会上浮,D错。选B。
【答案】B
三、利用F浮=G物计算浮力
【例3】(2021武威)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机,每架舰载机质量为25吨,
。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?
(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度
,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)