内容正文:
第十一课 浮力
第2节 物体的浮沉条件
基础知识过关
一、物体的浮沉条件及其判断
密度均匀的实心物体浸没在液体(或气体)中,只受到浮力和重力的作用时,物体的浮沉情况如下:
①上浮:F浮 G物、ρ液 ρ物;直至漂浮:F浮 G物
②下沉:F浮 G物、ρ液 ρ物;直至沉底:G物=F浮+F支
③悬浮:F浮 G物、ρ液 ρ物;物体自由悬停在液体内,V排=V物
注意:①上浮、下沉时物体处于动态(运动过程);②漂浮是“上浮”过程的最终状态,沉底是“下沉”过程的最终状态,悬浮时物体浸没停留在液体中,它们都处于静止状态,受平衡力作用。
二、浮力的应用
1.轮船:漂浮在水面上,所受的浮力大小等于 ,排水量是指轮船装满货物时排开水的 。
2.潜水艇:通过改变自身的 来实现浮沉。
3.气球和飞艇:通过充入气体的密度 空气密度的方法,从而使其漂在空中.
4.密度计:在液体中处于 状态,受到浮力的大小等于自身重力,测量时进入待测液体中的体积越大,待测液体的密度越 。
三、浮力计算方法总结
1.压力差法:F浮= 。
2.称重法:F浮= 。
3.阿基米德原理:F浮= 。
4.二力平衡法:F浮= (物体处于漂浮或悬浮)。
高频考点过关
考点一:对浮沉条件的理解与应用
1.(2022•淄博)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
2.(2022•遵义)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
3.(2022•日照)成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,从物理学的角度分析,下列判断正确的是( )
A.李子的质量大于瓜的质量
B.李子的体积小于瓜的体积
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
4.(2022•常州)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水,如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变
B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变
D.舰体略下沉,受到浮力变大
5.(2022•潍坊)2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,从青藏高原海拔4270m的中科院珠峰站附近升空,顺利升至9032m,超过珠峰高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接,利用所受的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化,在其匀速直线上升过程中,下列说法正确的是( )
A.浮空艇周围的大气压不变
B.浮空艇受非平衡力的作用
C.浮空艇所受浮力大小不变
D.浮空艇所受浮力大于自身的重力
6.(2022•玉林)如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知ρ酒精<ρ植物油<ρ纯水<ρ浓盐水)( )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
7.(2022•赤峰)放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),发现小球1依然静止在烧杯底,小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1'、F2'。整个过程温度不变,可推断出( )
A.F1'>F1,F2'>F2,F1'<F2'
B.F1'>F1,F2'=F2,F1'=F2'
C.F1'>F1,F2'=F2,F1'<F2'
D.F1'=F1,F2'=F2,F1'<F2'
8.(2021•陕西)将一个质量为275g的土豆放入容器内的水中,土豆下沉后静止在容器底部,如图1