第36期 影响浮力大小的因素 物体的浮沉条件 飞机为什么能上天（答案见38期）-【数理报】2023-2024学年八年级下册物理学案（北师大版）

书 物体的浮沉情况是指当物 体浸没在液体中，上浮、下沉、 悬浮的一种动态过程．那么，物 体的浮沉由谁来决定呢？下面 结合几个典例进行分析． １．力量主浮沉 一般来说，物体在液体中 上浮还是下沉取决于重力和浮 力两个力之间的大小关系． 当Ｆ浮 ＞Ｇ时，物体上浮； 当Ｆ浮 ＝Ｇ时，物体悬浮或 漂浮； 当Ｆ浮 ＜Ｇ时，物体下沉． 只要确定了重力与浮力的大小关系即可判断物体 的浮沉情况． 例１．把５０ｇ的物体放入盛满水的容器中，排出４０ｇ 水，则物体在水中的状态是 （　　） Ａ．上浮　　Ｂ．下沉　　Ｃ．悬浮　　Ｄ．漂浮 解析：物体的重力Ｇ＝ｍ物ｇ，物体受到的浮力Ｆ浮 ＝ Ｇ排 ＝ｍ水 ｇ，由于ｍ物 ＞ｍ水，所以Ｇ＞Ｆ浮．因此物体在 水中的状态是下沉． 答案：Ｂ 例２．物理小组制作的潜水艇模型如 右图所示．通过胶管 Ａ从烧瓶中吸气或 向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或 悬浮．当烧瓶处于如图所示的悬浮状态 时，若从Ａ管吸气，烧瓶将会 （　　） Ａ．上浮，它受到的浮力增大 Ｂ．下沉，它受到的浮力减小 Ｃ．下沉，它受到的浮力不变 Ｄ．上浮，它受到的浮力不变 解析：当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，浮力与 重力相等，即Ｆ浮 ＝Ｇ．若从Ａ管吸气，瓶内气压降低，烧 瓶外的水会在压力作用下进入瓶内，使烧瓶的总重力增 大，但由于排开水的体积不变所以浮力不变，Ｇ＞Ｆ浮，烧 瓶将会下沉． 答案：Ｃ ２．密度主浮沉 对于实心物体，可以通过比较物体的密度与液体的 密度之间的关系，判断物体的浮沉（对于空心物体可以 比较物体的平均密度与液体密度的关系）．当 ρ物 ＜ρ液 时，物体上浮，最终漂浮在液面上；当ρ物 ＝ρ液 时，物体 悬浮；当ρ物 ＞ρ液 时，物体下沉． 例３．把重８Ｎ、体积为１×１０－３ｍ３的物体投入水中， 当物体静止时，物体所处的状态和所受浮力的大小是（ｇ 取１０Ｎ／ｋｇ） （　　） Ａ．漂浮，Ｆ浮 ＝１０Ｎ Ｂ．悬浮，Ｆ浮 ＝８Ｎ Ｃ．漂浮，Ｆ浮 ＝８Ｎ Ｄ．沉在水底，Ｆ浮 ＝１０Ｎ 解析：本题只知道物体的重力和体积，无法由阿基 米德原理直接求得物体静止时所受的浮力，因此我们可 以利用密度关系去判断．物体的密度 ρ物 ＝ ｍ Ｖ ＝ Ｇ ｇＶ ＝ ８Ｎ １０Ｎ／ｋｇ×１×１０－３ｍ３ ＝０．８×１０３ｋｇ／ｍ３ 所以ρ物 ＜ρ水，因此物体投入水中会漂浮在水面上， 此时Ｆ浮 ＝Ｇ＝８Ｎ． 答案：Ｃ 书 ３５期２版参考答案 液体内部的压强 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ａ　５．Ｂ ６．Ｃ　７．Ｂ　８．Ａ　９．Ｄ　１０．Ｃ １１．增大　减小　１２．４×１０３　小于 １３．＞　 ＝　１４．６　１．５×１０３　５×１０３ １５．ρｈＳ容 －ρＶ液 　变大　变小　变大　１６．２２．５　３６ １７．（１）转换　（２）Ａ、Ｃ　增大　（３）密度 １８．（１）气密性　高度差 （２）液体向各个方向的压强相等 （３）①竖直　②错误　③小 ④大小（其他答案合理即可） １９．解：（１）液体对两个容器底部的压力大小相等，由ｐ＝ Ｆ Ｓ得，液体对两个容器底部的压强之比 ｐＡ∶ｐＢ ＝ ＦＡ ＳＡ ∶ ＦＢ ＳＢ ＝ＳＢ∶ＳＡ ＝２∶３． （２）由液体密度公式得ｐＡ ＝ρ水 ｇｈＡ，ｐＢ ＝ρ液 ｇｈＢ，故 ρ水 ｈＡ∶ρ液 ｈＢ ＝２∶３， 解得Ｂ中液体密度ρ液 ＝２×１０３ｋｇ／ｍ３． ３５期３版参考答案 连通器 １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ ５．同一高度　６．连通器　下降　下移 ７．受力面积　同种　８．深度　保持相平　不是 大气压强 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｄ ５．托里拆利　２×１０３　减小 ６．大于　降低　７．大气压　增大 ８．ＦＳ　刚被拉动　有刻度部分　１．０４×１０ ５　排尽注射 器内的空气　摩擦力　９．８×１０４ ９．解：（１）小罐内空气对皮肤的压力 Ｆ内 ＝ｐＳ＝９．０×１０４Ｐａ×１０×１０－４ｍ２ ＝９０Ｎ． （２）由力的平衡得，皮肤受到小罐的压力 Ｆ压 ＝Ｆ外 －Ｆ内 ＝ｐ０Ｓ－ｐＳ＝（ｐ０－ｐ）Ｓ＝（１．０×１０５－ ９．０×１０４）Ｐａ×１０×１０－４ｍ２ ＝１０Ｎ， 由力的相互性得，皮肤对小罐的支持力 Ｆ支 ＝Ｆ压 ＝１０Ｎ． ３５期４版竞技台参考答案 １．Ｃ　２．ＡＢＤ 书 学习了浮力知识后，测量密度的方法就多了，下面 介绍一些具体的测量方法．通过这些方法的学习不仅可 以巩固密度、浮力等知识，而且还可以培养大家的发散 性思维能力． 一、称重法 主要器材：弹簧测力计 １．测密度大于水的固体密度 器材：弹簧测力计、细线、烧杯、水、待测金属块． 方法：（１）用弹簧测力计测出金属块的重力Ｇ； （２）将金属块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数Ｆ； （３）金属块的密度ρ＝ Ｇρ水 Ｇ－Ｆ． 原理：根据阿基米德原理Ｆ浮 ＝ρ水 Ｖ排 ｇ求出Ｖ排，因 为金属块浸没