内容正文:
第6讲 物体的浮与沉
一、知识导航
1、物体的浮沉条件
前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
物体的浮沉条件
浮沉情况
下沉
悬浮
上浮
漂浮
受力示意图
浮力与重力关系
F浮<G
F浮=G
F浮>G
F浮=G
密度关系
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液>ρ物
判断物体浮沉状态有两种方法:比较F浮、G或比较ρ液、ρ物。
密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为。
冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
2、漂浮问题“五规律”
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力。
同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同。
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
二、典例剖析
例题1把重6 N,边长为0.1 m的正方体物块投入足够多的水中,当物块静止时,下列说法
正确的是(g取10 N/kg)( )
A. 物体在水中处于悬浮状态 B. 物体所受浮力为10N
C. 物块下表面所受水的压强为1000 Pa
D. 物体在水中处于漂浮状态,物块的密度为0.6×103 kg/m3
举一反三:
把重8N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( )
A.漂浮,F浮=10N B.悬浮,F浮=8N
C.漂浮,F浮=8N D.沉在水底,F浮=10N
例题2三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小
球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙
C.容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙
D.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
举一反三:
1、甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平。则( )
A.甲中液体密度比乙中液体密度小
B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
C.取出小球后容器底部压强变化量较小的是甲
D.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力相等
2、如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在A中,排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为p1;乙容器中盛有液体B.物块N漂浮在B中,排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2.已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积.容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等.下列判断正确的是( )
A.p1<p2,m1<m2
B.p1<p2,m1=m2
C.p1>p2,m1>m2
D.p1>p2,m1=m2
例题3小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示,若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲>F乙
C.ρ乙>ρ甲 F甲<F乙 D.ρ乙>ρ甲 F甲=F乙
举一反三:
在表面涂蜡的细木棒末端绕上适量的金属丝,把它分别放到甲、乙、丙三种不同的液体里,如图所示则( )
A.木棒在甲液体里受的浮力最大
B.木棒在乙液体里受的浮力最大
C.丙液体的密度最大 甲 乙 丙
D.甲液体的密度最小
例题4如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是( )
A.它们的体积关系是:Va<Vb=Vc
B.它们的重力关系是:Ga=Gb>Gc
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.它们所受的浮力关系是:Fa=Fb=Fc
举一反三:
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( )
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