内容正文:
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用(①物体的浮沉条件)
南武中学
2023
★2022版课标 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
1.浸没在液体中的物体(不触底)一定受到两个力:竖直向下的________和竖直向上的________。
2.物体的浮沉条件及有关判断:(以下均选填“>”“=”或“<”)
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
重力
浮力
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮________G物 F浮________G物 F浮_______G物 F浮________G物 F浮+F支________G物
ρ液________ρ物 ρ液________ρ物 ρ液________ρ物 ρ液________ρ物 ρ液________ρ物
物体处于变速运动状态,受非平衡力 是“上浮”的最终状态 可以停留在液面下任何位置且不触底 是“下沉”的最终状态
物体处于静止状态,受力平衡
>
<
=
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知识点 受力情况(G物与F浮)与浮沉状态的关系
例1 如图1所示,质量为100 g的木块,静止在盛水的烧杯中,木块受到的浮力为________N,排开水的体积为________cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图1
1
100
例2 有a、b、c三个质量相等的实心小球,将三个小球缓慢放入盛水的容器中,待小球静止后,其状态如图2所示,其中c球沉在容器底部。三个小球所受浮力Fa、Fb、Fc的大小关系为____________。
图2
Fa=Fb>Fc
知识点拨 通过物体的浮沉状态判断物体的受力情况:
①明确物体的浮沉状态;
②根据浮沉条件判断物体所受浮力与重力的大小关系。
c
例3 重为22 N的物体被缓慢浸没在水槽(内装满水)的水中,此时该物体排开水的质量为0.2 kg,放手后一段时间物体静止。物体静止时处于________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,受到的浮力是________N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
沉底
2
知识点拨 通过分析物体的受力情况判断物体的浮沉状态:
①分析比较物体所受浮力与重力的大小关系;
②根据浮沉条件,判断物体的浮沉状态。
知识点 密度(ρ物与ρ液)与浮沉状态的关系
例4 将一质量为60 g、体积为100 cm3的物块浸没在水中后放手,物块最终处于________(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物块浸入水中的体积是________cm3,物块受到的浮力为________N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
漂浮
60
0.6
例5 放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器内盛有不同的液体,现将两个完全相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图3所示,则(以下均选填“大于”“小于”或“等于”)
(1)物体在甲容器中所受浮力________在乙容器中所受浮力;
(2)甲容器中液体的密度________乙容器中液体的密度。
图3
等于
小于
知识点拨 在不知道物体所受重力和浮力的大小关系时,可以根据物体密度和液体密度的大小关系判断物体的浮沉状态,再根据浮沉条件判断重力和浮力的大小关系。
c
1.将木块和铁块都浸没在水中,松手后木块上浮,铁块下沉。这是因为 ( )
A.木块受到的浮力大于铁块受到的浮力
B.木块比铁块轻
C.木块受到的浮力大于它的重力,铁块受到的浮力小于它的重力
D.以上说法都正确
C
2.将质量为50 g的实心铁球放入水中,最终铁球会________(选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”),此时铁球受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)它受到的重力;将该铁球放入水银中,最终铁球会________(选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”),此时铁球受到的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)它受到的重力。(ρ水银>ρ铁>ρ水)
沉底
小于
漂浮
等于
3.用手将一重为5 N的物体完全压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为________N,放手后物体将________(选填“上浮”或“下沉”),物体再次静止时所受的浮力为________N。
8
上浮
5
4.如图4所示,我国国产某型号潜水艇正在上浮,请作出潜水艇所受浮力和重力的示意图。(O点为其重心)
图4
如答图1所示
答图1
新知概要
1.重力 浮力
2.> < = = = > < > = <
知识精练
例1 1 100
例2 Fa=Fb>Fc
例3 沉底 2
例4 漂浮 60 0.6
例5 (1)等于 (2)小于
课堂小测
1.C 2.沉底 小于 漂浮 等