内容正文:
专题15 物体的浮沉条件
【考点预览】
考点1 判断物体的浮与沉
考点2 物体浮沉条件的应用
考点3 浮力大小的比较
考点4 浮沉状态未知的计算
考点5 液面升降问题
考点6 浮力的图像
考点1 判断物体的浮与沉
【经典真题】
如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是千克米
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是
【常用结论】
当F浮>G时,合力方向竖直向上 上浮 漂浮 (F浮=G)
当F浮=G时,合力为零 静止 悬浮 (F浮=G)
当F浮<G时,合力方向竖直向下 下沉 沉底 (F浮=G-F支)
【易错点】
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)。
【经典变式练】
1. 某体积为200 cm3、重为1.6 N的物体,把它浸没在水中后放手,它将________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时排开水的体积为________cm3(g取10 N/kg).
2. 我国首台载人潜水器“蛟龙号”排开海水的体积为3m3时,受到的浮力的大小约为______N;当其下潜至1000m深度时,该处海水的压强约为____Pa;该潜水器从1000m深处继续下潜,受到的浮力将_____(选填“变大”“不变”或“变小”).(海水的密度近似取1×103kg/m3,取g=10N/kg)
考点2 物体浮沉条件的应用
【经典真题】
(2021•衡阳)如图所示是某载人潜水器,它可以在4500米的水下连续工作。若海水密度约为,潜水器悬浮在海水中时的总质量为。下列说法正确的是( )
A.潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力
B.潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
C.潜水器悬浮在海水中时,所受浮力为
D.潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为
【常用结论】
(1)轮船:采用“空心”的办法增加可利用的浮力
(2)潜水艇:潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,
(3)密度计是用来测定液体密度的仪器,它是根据物体漂浮时浮力等于物体自身重力(F浮=G)这一原理而制成的。密度计的刻度是不均匀的,下密上疏,刻度值是自上而下增加的。
【易错点】
(1)称重法求物体密度:
(2)漂浮的物体:
【经典变式练】
3. (2022·广州)两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A. 甲的体积为40cm3 B. 甲受到的浮力为0.4N
C. 乙排开水的体积小于20mL D. 乙受到的浮力小于甲受到的浮力
4. 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( )
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 g/cm3
5. 如图所示,将边长为10 cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2 cm,容器底部受到的压强变化了160 Pa(取g=10 N/kg),则下列判断正确的是( )
A. 液体的密度是0.6×103 kg/m3
B. 木块的密度为0.8 g/cm3
C. 木块受到的浮力为6 N
D. 使木块完全浸没需要4 N向下的压力
6. 已知某一物体受到的重力为10N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6N。则该物体受到的浮力为________N,物体的密度为__________kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
7. 为了航行安全,远洋轮的船体需标有国际航行载重线,即轮船满载时的“吃水线”。如图所示,是某船满载时在不同水域.季节