内容正文:
第9讲 物体的浮沉条件及应用
明确目标
1.能根据二力平衡条件和利于运动的关系描述物体的浮沉条件。
2.能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
3.知道浮力在实际生活中的应用,了解潜水艇浮沉的原理,了解密度计、轮船受到浮力大小的变化。
知识精讲
例题解析
例1.五一期间,小明与家人到县城外有“死海”之称的古海游玩,这“死海”其实就是咸水湖,当人浸没在水中时,人受到的浮力 人受到的重力,所以人就会自然向上浮起;当人漂浮在水面上静止不动时,人受到的浮力 人受到的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
例2.小明用手将小球浸没在水中,小球排开水的质量是0.1 kg,此时小球受到的浮力是 N。若小球的质量为0.3 kg,松手后小球会 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(g取10 N/kg)
例3.如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下的苹果将(假设苹果密度均匀) ( )
A.漂浮 B.悬浮
C.下沉 D.无法确定
例4.小明在家里帮妈妈做饭时,把一枚鸡蛋放在盛有清水的盆中,鸡蛋沉在盆底。当他向清水中不断加盐并搅拌时,鸡蛋又会悬浮,最终漂浮。对整个过程的分析正确的是 ( )
A.鸡蛋所受重力逐渐减小,所以上浮
B.液体密度一直增大,鸡蛋漂浮后继续加盐的过程中鸡蛋所受浮力增大
C.鸡蛋排开液体的体积先不变后减小,鸡蛋所受浮力先不变后减小
D.鸡蛋沉在清水中时所受浮力最小,悬浮、漂浮状态下浮力相等
例5.如图所示是某载人潜水器,它可以在4500 m的水下连续工作。若海水密度约为1.0×103 kg/m3,潜水器悬浮在海水中时的总质量为18 t。下列说法正确的是(g取10 N/kg) ( )
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.潜水器悬浮时,所受浮力为1.8×105 N
D.潜水器在海面下4500 m处作业时,受到的海水压强为4.5×106 Pa
例6.(2021黑龙江)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是 ( )
A.1:1 B.2:3
C.ρ水:ρA D.ρ水:ρB
例7.(2021南充)(多选)甲、乙两实心物体在水中的浮沉情况如图所示,它们的质量分别为m1、m2,体积分别为V1、V2,密度分别为ρ1、ρ2,所受浮力分别为F1、F2,下列说法正确的是 ( )
A.若m1>m2,则一定有F1>F2
B.若m1=m2,则一定有V1<V2
C.若V1=V2,则一定有m1>m2
D.若V1<V2,则一定有F1<F2
例8.将一不吸水的物块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有63 g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有56 g酒精溢出,则物块在酒精中受到的浮力为 N,物块的密度为 kg/m3。(已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
例9.如图所示,将物体A放入水中时悬浮,将物体B放入水中时有一半的体积露出水面,将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有三分之一的体积露出水面,则A、B两物体的体积之比VA:VB= ,物体B的密度是 kg/m3。
课堂练习
1.(2019·苏州)2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。
(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很______,压力差会使舰艇发生碰撞;
(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受______(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的;
(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40000t,它满载时所受的浮力约为_____N。(g=10N/kg)
2.饺子在水中煮一会儿会漂起来,是因为饺子受热膨胀,体积_______,受到的浮力_______,浮力 重力,所以会上浮到水面。
3.用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N;则此时物体受到的浮力为________N;放手后物体将________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受的浮力为________N。
4.一艘轮船的排水量为1×104t,则它在河水中航行时,排开水的体积是__________m3,受到的浮力是_________N,当它从河中驶入海中时,它受到的重力大小________,它受到的浮力_______,它排开水的体积________(填“变大”、“变小”或“不变”),船要______