内容正文:
10.3 物体沉浮条件
【考点梳理】
考点一:浮沉条件 考点二:浮沉条件来判断密度大小
考点三:物体在不同液体的浮沉来比较密度和浮力 考点四:漂浮(悬浮)状态下密度的计算
考点五:浮沉条件实际应用 考点六:浮沉条件下浮力分四大计算方法
【知识梳理】
知识点一、物体的浮沉条件
1.物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。如表:
浮力与物重的关系
液体密度与物体密度
物体运动状态
F>G
ρ液>ρ物
物体上浮
F<G
ρ液<ρ物
物体下沉
F=G
ρ液=ρ物
物体悬浮在液体中任何深度处
2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。如表:
物体所处状态
浮力与物重的关系
液体密度与物体密度的关系
漂浮
F浮=G物
ρ液>ρ物
悬浮
F浮=G物
ρ液=ρ物
下沉
F浮<G物
ρ液<ρ物
3.物体下表面与容器底紧密接触,沉底:F浮=0 N
知识点二、物体的浮沉条件的应用
1.轮船:
(1)原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。
(2)排水量:轮船满载时排开的水的质量。
2.潜水艇:
原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
3.气球和气艇:
原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)。
知识点三对物体的浮沉条件的解读
上 浮
下 沉
悬 浮
漂 浮
沉 底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用。
可以停留在液体的任何深度处。
是“上浮”过程的最终状态。
是“下沉”过程的最终状态。
处于静态,受平衡力作用。
技巧归纳、浮力计算四大方法总结:
1.示数差法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)
2.压力差法:F浮= F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)
3.漂浮、悬浮时,F浮=G (二力平衡求浮力)
4.F浮=G排 或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)
【题型归纳】
题型一:浮沉条件
1.(2022·山东东营·模拟预测)将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,静止后从杯中溢出了30N的水,则该物体在水中静止时状态及浮力大小是( )
A.漂浮;F浮=30N B.悬浮;F浮=80N
C.沉底;F浮=30N D.漂浮;F浮=50N
2.(21-22八年级下·重庆·期中)关于浮沉条件的应用,下列说法不正确的是( )
A.密度计放在不同液体中所受浮力的大小相等
B.气球飞艇里所充气体的密度小于空气的密度
C.乒乓球从水中上浮至漂浮的过程中,所受浮力不变
D.轮船从河里开到海里,要浮起来一些,浮力大小不变
3.(20-21八年级下·河北承德·期末)关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.向放有鸡蛋的清水中加盐,鸡蛋上浮,是由于鸡蛋的重力变小
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.轮船漂浮在水面,它受到水的浮力可能大于它受到的重力
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
题型二:浮沉条件来判断密度大小
4.(22-23八年级下·河南商丘·期末)甲、乙两只完全相同的烧杯里盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两烧杯中的液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.乙烧杯中盐水的密度较大 B.鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大
C.鸡蛋在乙烧杯中受到的浮力较大 D.甲烧杯底所受液体的压力较大
5.(22-23八年级下·广东深圳·期末)三个完全相同的容器内装有一定质量的水,将a、b、c三个体积相同质量不同的实心小球放入容器中,小球静止后各容器中液面相平,小球的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.三个小球受到的浮力大小关系是
B.三个小球的密度关系是
C.三个小球的质量关系是
D.三个容器底部受到的压强关系是
6.(22-23八年级下·湖南永州·期末)如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中所受的浮力大 B.密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
C.乙液体的密度大于甲液体的密度 D.乙液体的密度等于甲液体的密度
题型三:物体在不同液体的浮沉来比较密度和浮力
7.(22-23八年级下·江苏苏州·阶