内容正文:
10.3 物体的浮沉条件及其应用
(
基础知识清单
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知识要点提示:
1、物体的浮沉条件:
状态
F浮与G物
V排与V物
对实心物体ρ物与ρ液
上浮
F浮>G物
V排=V物
ρ物<ρ液
下沉
F浮<G物
ρ物>ρ液
悬浮
F浮=G物
ρ物=ρ液
漂浮
F浮=G物
V排<V物
ρ物<ρ液
2.浮力的应用
1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来改变浮力。
4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
4、浮力的计算:
压力差法:F浮=F向上-F向下
称量法:F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
漂浮悬浮法:F浮=G物(二力平衡)
阿基米德法:F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
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答案自查
)
1)空心、轮船满载时排开水的质量
2)改变自身的重力。
3)充入密度小于空气的气体。
4)漂浮、“上小下大”。
(
课后培优练
)
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.(2022·重庆璧山·一模)质量、底面积都相同的甲、乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体,放入三个完全相同的正方体A、B、C后静止,如图所示,则( )
A.三个正方体受到的浮力F浮A>F浮B>F浮C
B.三个正方体底部受到的压强pA>pB=pC
C.三个容器底部受到液体的压力F甲>F乙>F丙
D.桌面受到的压力关系为F甲′>F乙′>F丙′
【答案】B
【详解】A.由图可知,A悬浮,B、C漂浮,则由浮沉条件可知,物体所受的浮力于自身的重力相等,因A、B、C完全相同,所以三个正方体的重力相同,则物体所受浮力为
F浮A=F浮B=F浮C
故A不符合题意;
B.由于A悬浮,B、C漂浮,根据浮力产生的原因,有
F浮=F向上-F向下
由此可得,正方体底部受到的压力为
FA>FB=FC
由于三个正方体完全相同,根据
可得,正方体底部受到的压强为
pA>pB=pC
故B符合题意;
C.由于三个容器内装有质量相等的三种液体,则液体的重力相等,根据容器的形状可知,容器底部受到的压力为
F甲<G液,F乙>G液,F丙=G液
所以有
F甲<F丙<F乙
故C不符合题意;
D.桌面受到的压力等于容器即容器内液体和物体的总重力,由于三个容器完全相同,三个正方体完全相同,则液体的重力相同,所以,桌面受到的压力关系为
F甲′=F乙′=F丙′
故D不符合题意。
故选B。
2.(2022·江苏·无锡市河埒中学二模)水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示()。下列判断错误的是( )
A.草莓a的密度小于草莓b的密度
B.草莓b在盐水和清水中所受浮力相等
C.放入草莓后,容器对水平桌面的压强变大
D.甲容器中放的是盐水
【答案】B
【详解】A.由甲图可知,草莓a漂浮在液面上,草莓a的密度要小于液体的密度,草莓b下沉,草莓b的密度要大于液体的密度,所以草莓a的密度小于草莓b的密度,故A正确,不符合题意;
BD.由图知草莓b悬浮在甲液体中,草莓b受到的浮力等于草莓b的重力,草莓b的密度等于液体甲的密度,草莓b在乙液体中下沉,草莓b受到的浮力小于草莓b的重力,草莓b的密度要大于液体乙的密度,所以草莓b在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力、液体甲的密度大于液体乙的密度,即甲中是盐水,乙中是清水,故B 错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.放入草莓前,两容器相同,盐水和清水的质量相等,容器对水平桌面的压力相等,放入草莓后,容器对水平桌面的压力变大,受力面积不变,由知,容器对水平桌面的压强变大,故C正确,不符合题意。
故选B。
3.(2022·山东淄博·二模)下列估测中最接近真实值的是( )
A.一位中学生双脚站立时对水平地面的压强约为100Pa
B.一位成年人在游泳,他漂浮在水面上时所受到的浮力大约是65N
C.我国1元硬币的质量大约是6000mg
D.中学生在运动会上100米赛跑冠军用时约为9.8s
【答案】C
【详解】A.中学生的体重约为500N,两脚站立时与地面的接触面积约为,则他对地面的压强为
故A不符合题意;
B.一位成年人在游泳时处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,约为650N,故B不符合题意;
C.我国1元硬币的质量约为,故C符合题意;
D.中学生在运动会上100米赛跑用时约为12s左右,用时12s以内的是极少数,一般是