内容正文:
1.3 水的浮力(2)
学习目录
目录
模块一 知识网络 1
模块二 知识掌握 2
知识点一、物体浮沉条件 2
知识点二、物体浮沉条件的应用 3
知识点三、浮力的计算方法 5
【巩固提高】 8
知识重点
模块一 知识网络
模块二 知识掌握
知识点一、物体浮沉条件
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
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。
知识点二、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1] (2023•柯桥区一模)生活中鸡蛋放置时间越久越不新鲜,不同新鲜程度的鸡蛋在水中的浮沉情况如图(鸡蛋表面有气孔)下列判断正确的是( )
A.新鲜的鸡蛋在水中浮力等于重力
B.三个容器中鸡蛋的浮力越来越大
C.鸡蛋由于呼吸作用导致密度变小而上浮
D.鸡蛋在放置过程中、因体积变大而上浮
[例题2] (2023•湖州一模)将乒乓球压入水底放手后,上升时依次经过甲、乙、丙图示位置,若受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则它们之间的关系为( )
A.F甲=F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲=F乙=F丙
[例题3] (2023•临海市模拟)小金将一个鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉入水底,如图甲,此时鸡蛋受到的浮力为F甲;逐渐向水中加盐,鸡蛋悬浮于水中静止,如图乙,此时鸡蛋所受浮力大小为F乙;继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面,如图丙,此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲>F乙=F丙
C.F甲=F乙=F丙 D.F甲<F乙=F丙
[例题4] (2023•湖州模拟)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
[例题5] (2023•西湖区校级二模)2022年7月28号浙江省青少年皮划艇锦标赛在龙泉市瓯江河畔举行,在双人皮划艇项目中,双人皮划艇(没有载人)浮在水面上时排开水的体积为0.015m3,2名运动员的质量总和为150千克。
(1)皮划艇快船滑行时所受浮力方向为 。
(2)皮划艇在没有载人时受到的浮力多大?
(3)如图所示,2名运动员坐在皮划艇上静止时,皮划艇受到的浮力是多少牛?
知识点三、浮力的计算方法
1.浮力计算的方法
(1)二次称量法:F 浮= ;
(2)阿基米德原理法:F 浮=G 排= = ;
(3)压力差法:F 浮 = ;
(4)漂浮或悬浮条件:F 浮= 。
[例题6] (2023•慈溪市校级模拟)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为136N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是136N
C.该金属块的密度是7.8×103kg/m3
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
[例题7] (2022秋•余