第3部分 第38讲 浮沉条件及其应用-【精彩三年】2023中考科学精品课堂教师用书配套word（浙教版）

第38讲　浮沉条件及其应用 温馨提示：请课前或课堂“10分钟”先自主完成“中考基本功”单本内容。 课 标 精 析 例1 两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，体积相等、质量不同的 A、B 两个实心小球在甲、乙液体中静止时的情况如图所示。小球A在甲液体中受到的浮力__小于__(填“大于”“小于”或“等于”，下同)在乙液体中受到的浮力；小球A的质量__小于__小球B的质量。 例2 如图所示，实验装置的密封性良好，当将针筒的柱塞用力F上提时，发现装有小玻璃球的气球会上浮并露出水面。针对实验中的气球，下列说法错误的是(　A　) A.与潜水艇的沉浮原理一样，气球是靠改变自身重力实现上浮的 B．气球在水中上浮时，浮力大于重力 C．气球露出水面静止后，浮力等于重力 D．当撤销柱塞上的力F后，气球最终将沉入水底 例3 把质地均匀的正方体物块竖直放在容器底部，如图甲所示，然后向容器内缓慢注入水，物块始终直立，物块对容器底部的压力与注入水质量的关系如图乙所示。(g取10 N/kg) (1)物块完全浸没时的浮沉情况是__竖立在容器底上__(填“漂浮”“悬浮”或“竖立在容器底上”)，判断的理由是__物块的重力大于浮力(或物块与容器底部之间始终有压力)__。 (2)求物块的密度。 【答案】(2)1.6×103 kg/m3 例4 如图所示，甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，此时两液面相平(注：甲、乙两杯的液体均为食盐水)。下列说法中正确的是(　A　) A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 B．两杯液体的密度相等 C．两杯液体对容器底部的压强相等 D．在甲杯液体中加入食盐溶解后，鸡蛋会下沉一些 例5 有个足够大的水池，在其水平池底以不同的方式放置一个木块，木块规格为1 m×1 m×2 m，密度为0.5×103 kg/m3。(g取10 N/kg) (1)如图所示，甲、乙两种放置方式，往水池内加水，木块漂浮时，木块排开水的体积甲__＝__(填“＜”“＝”或“＞”)乙。 (2)木块的重力是多少？ (3)当水池内注水深度达到0.6 m时，求两种不同的放置方式时木块所受的浮力F甲和F乙。 【答案】(2)1×104 N　(3)F甲＝6 000 N F乙＝1×104 N 例6 一个盛水的圆柱形平底容器静置于水平桌面上，容器的底面积为200 cm2，容器和水的总重为100 N；用一轻质细绳(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱体M挂在弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数为24 N，如图甲所示；让圆柱体M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中直至浸没，此时弹簧测力计的示数为16 N，如图乙所示；然后将轻质细绳剪断，圆柱体M最终沉在容器底部，如图丙所示(不考虑水的阻力，上述过程中水均未溢出，g取10 N/kg)。 (1)求圆柱体M的密度。 (2)圆柱形平底容器处于图丙所示状态时比处于图乙所示状态时，对水平桌面的压强增加了多少？ 【答案】(1)3×103 kg/m3　(2)800 Pa 例7 如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8 N、边长为10 cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以5 mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。则： (1)当t＝140 s时，物块M在水中受到的浮力是多少？ (2)图乙中a的值是多少？ 解：(1)物块M的体积V＝(0.1 m)3＝0.001 m3； 物块M的质量m＝＝＝0.8 kg； 物块M的密度ρM＝＝＝0.8×103 kg/m3<1.0×103 kg/m3， 即物块的密度小于水的密度。 由题图乙可知，当t＝140 s时，水的深度为h＝12 cm，大于正方体物块M的边长10 cm，根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮，此时物块M在水中受到的浮力等于物块的重力8 N。 (2)当t＝40 s时，正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态，则F浮＝GM＝8 N； 根据F浮＝ρ液gV排可得 V排＝＝＝8×10－4 m3＝800 cm3， 所以深度a＝＝＝8 cm。 例8 底面积为S的薄壁圆柱形容器内装有水，其底部有一阀门K。边长为a的正方体物块由一段非弹性细线悬挂，当其总体积的一半露出水面时细线刚好伸直，如图所示。已知细线能承受的最大拉力为T，水的密度为ρ水，重力加速度为g，请回答下列问题。 (1)求出物块的密度。 (2)打开阀门使水缓慢流出，当细线断裂的瞬间关闭阀门，求流出水的质量。 【答案】(1)ρ水　(2) 查 漏 补 缺 1.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物块分别放入容器内，待物块静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(　C　) A.物块受到的浮力大小