内容正文:
物体浮沉条件
[知识目录]
模块一:物体浮沉条件的判断 1
模块二:物体浮沉条件的应用 4
【巩固训练】 7
[知识掌握]
模块一:物体浮沉条件的判断
1.物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体的浮沉取决于 和 的大小。(实心物体浸没在液体中)
F浮<G
F浮>G
F浮=G(V排液=V物)
F浮=G(V排液<V物)
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
下沉
注意:
①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程。上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态;
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮= ;
③沉到水底时: =G。
[例题1] (2022秋•余姚市校级期中)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙
[例题2] (2022秋•义乌市校级期中)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
[例题3] (2022秋•临海市校级期中)自从2022年2月24日俄乌战争以来,俄罗斯为了威慑西方国家,派出“北风之神”核潜艇进行潜航,下列有关核潜艇的知识说法正确的是( )
A.核潜艇能够上浮和下潜是因为它可以改变自身的重力
B.当核潜艇从河中潜行入海中时,核潜艇受到的浮力不变
C.核潜艇在下潜过程中受到水的压强变小
D.发射导弹后核潜艇继续悬浮在水中,这时它受到的浮力与发射前相比会变小
[例题4] (2022秋•温州校级期中)鸭蛋营养丰富,家里久置的鸭蛋容易变质。项目学习小组为了检验家中鸭蛋是否变质,查阅了一些资料。现查到鸭蛋的新鲜程度与其密度关系如图1所示。根据项目需要,小组成员认为需要配制1.03g/cm3的食盐水。小组成员把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中运动轨迹(如图2所示),则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为( )
A. B.
C. D.
[例题5] (2022秋•滨江区校级期中)木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示,分析它们所受的浮力,错误的是( )
A.木头受到的浮力等于它受到的重力
B.小鱼受到的浮力等于它排开的水受到的重力
C.石块受到的浮力等于它受到的重力
D.海螺受到的浮力小于海螺受到的重力
[例题6] (2022秋•鄞州区校级期中)有一长方体木块,分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲<F乙 D.条件不足,无法比较
模块二:物体浮沉条件的应用
1.物体浮沉条件的应用:
(1)航天员水下模拟训练: 时,F浮=G;
(2)轮船:将钢铁做成空心,增大排开液体的体积,增大浮力使F浮=G;
①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从海洋行驶到江河或从江河行驶到海洋,其受到的浮力 ;
②根据F浮=ρ液gV排液,同一艘轮船从海洋行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以 V排液 ,即船身稍下沉;
(3)潜水艇:它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变 来实现的;
(4)密度计:利用物体 条件工作的。因为F浮=ρ液gV排液,液体密度不同, ;
(5)热气球和飞艇:采用充密度比空气 的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。
[例题7] (2022秋•西湖区校级期中)如图用模型模拟潜水艇浮沉实验,下列有关分析正确的是( )
A.潜水艇是依靠改变自身浮力大小实现浮沉的
B.将针筒的活塞向内推,模型下沉
C.将针筒的活塞向外拉,模型所受浮力不变
D.潜水艇在水面下静止时,浮力大于重力
[例题8] (2022秋•西湖区校级期中)关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.如图1,轮船从长江驶入东海,会沉下去一些,但浮力不变
B.如图2,把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在