内容正文:
第12讲 浮沉条件及其应用
物体浮沉的几种状态与过程
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=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
处于动态(运动状态不断改变),
受非平衡力作用
可以停留在液体的任何深处
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( C )
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
C.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
变式1 放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( C )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
变式2 将一物块放在盛满水的杯中静止时,溢出水的质量是27克,当把它放在盛满酒精的杯中静止时,溢出的酒精质量是24克,则物块在水中的状态和密度为(ρ酒精=0.8×103千克/米3)( B )
A. 沉底 ρ=1.25×103千克/米3
B. 漂浮 ρ=0.9×103千克/米3
C. 漂浮 ρ=0.8×103千克/米3
D. 悬浮 ρ=1.0×103千克/米3
如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103 kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将( B )
A.悬浮 B.漂浮
C.沉底 D.无法判断
1.轮船:将船体做成空心来增大排开水的体积,从而来增大__浮力__,当__F浮=G船__时,船可漂浮。
2.密度计原理:漂浮时__F浮=G__;刻度分布的特点:__上小下大__、__上疏下密__。
3.潜水艇是通过改变__自身所受重力__来实现浮沉的。
4.热气球是通过改变__球内气体密度__ 来实现浮沉的。
[2021·嘉兴]如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( A )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
小金利用18 cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制了如图所示的密度计。
(1)使用时发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致测量液体密度时误差较大,他提出了如下改进方案,其中可行的是__B__(填字母)。
A.换大的容器做实验
B.换细的吸管制作密度计
C.换稍长的吸管制作密度计
D.适当增加密度计的质量
(2)小金将该密度计放入水中,吸管露出水面的长度为10.8 cm,小金将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的长度为9 cm,则此液体的密度是多少?
【答案】(2)0.8×103 kg/m3
运用各种方法进行浮力计算
1.计算浮力的方法
名称
具体方法
压力差法
______________________________
称重法
______________________________
阿基米德原理法
______________________________
平衡法
______________________________
【答案】略
2.对于浮力与杠杆、滑轮结合的综合题,一定要先确定研究对象,再进行受力分析,最后列式计算。
市场上新出一款健康饮料果醋,如图甲。小金买回来品尝,感觉它比水的密度大。为了验证猜想,他将弹簧测力计改装成一个可测密度的秤,简称密度秤。先将质量为150 g、体积为50 cm3的物块挂在弹簧测力计下,如图乙所示。再将其浸没在水中,如图丙所示。最后将其浸没在果醋中。(g取10 N/kg)
(1)密度秤0刻度应标在弹簧测力计__1.5__N所对应的位置。
(2)密度秤1 g/cm3刻度对应在弹簧测力计__1__N所对应的位置。