9.3 研究物体的浮沉条件－第2课时 浮沉条件的变式训 课时训练2023-2024学年沪粤版八年级物理下册

第九章　浮力与升力 9.3 研究物体的浮沉条件 第2课时　浮沉条件的变式训 课时训练 沪粤版八年级下 知识点⁠ ⁠ 浮沉条件的物理模型 1. [易错题] 将重为7 N的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出3 N的水，则物体受到的浮力（　　） A.一定等于3 N B.一定等于7 N C.可能等于3 N D.可能等于4 N 物体漂浮在水面上，物体受到的浮力等于物体的重力，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 【答案】B 【点拨】 2.[2023·南阳期中]体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中，静止时状态如图所示。已知这三个小球材质的密度关系是ρ铜＞ρ铁＞ρ铝＞ρ水，则下列判断正确的是（　　） A.三个小球可能都是空心的 B.三个小球所受的浮力关系是F铜＞F铁＞F铝 C.三个小球所受的重力关系是G铝＝G铁＞G铜 D.三个小球的平均密度关系是ρ铝球＞ρ铁球＝ρ铜球 根据浮沉条件知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝＞ρ水可知，由铜、铁、铝三种物质制成的实心球均应沉底，但图中铜球、铁球不沉底，说明铜球、铁球肯定是空心的，铝球沉底，无法判断是空心还是实心，故A正确；铜、铁、铝三个小球体积相同，由图可知，铁球、铝球排开水的体积相同，铜球排开水的体积最小，由F浮＝ρ液gV排可知F铁＝F铝＞ F铜，故B错误； 【点拨】 由图可知，铜球在水中漂浮，G铜＝ F铜，铁球在水中悬浮，G铁＝ F铁，铝球在水中沉底，G铝＝F铝＋F支，因为F铁＝F铝＞F铜，所以G铝＞G铁＞G铜，故C错误；由ρ＝＝可知，三个小球的平均密度关系为ρ铝球＞ρ铁球＞ρ铜球，故D错误。 【答案】A 3.一物体的质量为90 g，体积为100 cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为 　1　⁠N，松手后，物体将会 　上　⁠（填“上浮”“下沉”或“悬浮”），最终静止时物体排开水的质量为 　90　⁠g。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 1　 上浮 90　 物体浸没在水中时排开水的体积V排＝V物＝100 cm3＝1×10－4 m3，物体受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×1×10－4 m3×10 N/kg＝1 N。物体的重力G＝mg＝0.09 kg×10 N/kg＝0.9 N。因为F浮＞G，所以松手后物体将上浮。当物体静止时，处于漂浮状态，受到的浮力F浮'＝G＝0.9 N，排开水的重力G排'＝F浮'＝0.9 N，排开水的质量m排'＝＝＝0.09 kg＝90 g。 【点拨】 知识点⁠ ⁠ 浮沉条件的作图 4.用手将一物块浸没在倾斜放置的水桶中，松手后物块悬浮在水中，如图所示，请画出此时物块的受力示意图。 解：如图所示。 5.如图甲所示，水沸腾时气泡在上升的过程中会逐渐变大。图乙是其中一个正在上升的气泡，请作出此气泡所受重力和浮力的示意图。 解：如图所示。 6. [新命题视角] [2023·贵阳期末]如图所示，重为G的木块漂浮在装有适量水的容器中，无弹性细线的一端固定在容器底部，另一端连接木块，细线此时处于弯曲状态。现向容器中缓慢注水直至刚好没过木块上表面，请画出这一过程中木块所受浮力大小随时间变化关系的大致图像。 （第6题） 解：如答图所示。 （第6题答图） （第6题答图） 向容器中缓慢注水，木块随着水面一起上升，在细线刚刚被拉直时，木块不受细线的拉力作用，其所受浮力等于自身重力，大小不变；继续注水直至刚好没过木块上表面的过程中，木块由于受到细线的拉力，不再上浮，其排开水的体积不断均匀变大，根据F浮＝ρ液gV排知，所受的浮力也不断均匀变大。设横轴表示时间t，纵轴表示浮力F浮，即可作出图像。 【点拨】 知识点⁠ ⁠ 用模拟实验的方法探究潜艇的浮沉 7. [新命题视角]小华同学在实验室里做一系列实验。 （1）他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1 N，然后装入适量的细砂，将总重为1 N的小瓶浸没在水中后放手，其运动状态如图甲（a）所示；接着他两次调整瓶内细砂的质量，重复上述实验，分别如图（b）和（c）所示。 请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论：由图（a）可知，浸没在液体中的物体受到的浮力 　等于　⁠（填“大于”“小于”或“等于”）重力时，物体处于 　悬浮　⁠状态；由图（b）可知，浸没在液体中的物体受到的浮力 　大于　⁠（填“大于”“小于”或“等于”）重力时，物体将上浮。 等于　 悬浮　 大于　 （2）随后他又在探究浮力的实验中把图（a）中的小瓶放入一装有水的溢水杯中，则溢出的水的重力 　B　⁠。（填序号） A.一定等于1 N B.可能为0.9 N C.一定小于1 N D.可能为1.2 N B　 （3）他又制作了如图乙所示的潜艇模型，通过进、排气管 　吸气　⁠（填“吸