内容正文:
专题8 物体的浮沉条件及应用(1)
1
考点一 物体的浮沉条件
1.(2023·南山区期末)将一枚鲜鸡蛋放入水中,鸡蛋沉入杯底,
如图所示,下列操作可以让鸡蛋浮上来的是( )
B
A. 向杯子中加适量水 B. 向杯子中加盐并搅拌
C. 从杯中倒出少量水 D. 向杯子中加食用油
【解析】鸡蛋沉底,说明鸡蛋受到的浮力小于其重力,即 ;鸡蛋
浸没时排开水的体积不变,由 可知,要增大鸡蛋受到的浮力,
应向杯中加盐并搅拌,增大水的密度,可以增大鸡蛋所受浮力,当浮力增
大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。
2
2.(2023·南山区模拟)将同一实心物体分别投入足量的水和酒精
中,物体静止时,所受的浮力分别是和 ,
则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是( )
A
A. 在水中漂浮,在酒精中沉底 B. 在水中悬浮,在酒精中漂浮
C. 在水中漂浮,在酒精中漂浮 D. 在水中沉底,在酒精中沉底
3
【解析】 .假设物体在水中漂浮,则由物体的浮沉条件可得,物体重为
,而在酒精中受到的浮力为 ,故在酒精中应下沉,不能漂浮,故A
正确、C错误;B.假设在水中悬浮,则由物体的浮沉条件可得,物体受到
的浮力等于物体重为,而在酒精中受到的浮力为 ,故在酒精中下
沉,不能漂浮,故B错误;D.假设它在水和酒精中都沉入底部,排开液体
的体积相等,它受到的浮力分别是:、 ,则
,而现在浮力之比是 ,故D错误。
4
考点二 浮沉条件的应用
第3题图
3.如图所示,把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同液
体中,下列判断正确的是( )
C
A. 甲液体的密度比乙液体的密度大
B. 在标记刻度时的示数应比 小
C. 这个密度计在两液体中受到的浮力相等
D. 自制密度计的刻度是均匀的
5
【解析】 .因为同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所以
,由图知密度计排开液体的体积 ,根据
知,故A错误,C正确;B.根据 知浮
力不变时,密度计排开的液体的体积越大,液体的密度越小,所以密度计
B处的刻度值应大于A处的刻度值,故B错误;D.根据 知,
液体的密度为,又,由可知,与 成反比
例关系,则自制密度计的刻度是不均匀的,故D错误。
6
第4题图
4.(2023·深圳校级期末)由我国研发的“奋斗者”号载人
潜水器已成功抵达深海10 909米。下列有关“奋斗者”
号的说法正确的是( )
D
A. 漂浮时,它受到的浮力大于排开水的重力
B. 要使悬浮的“奋斗者”号上浮,应对水舱注水
C. 浸没后在水中继续下潜的过程中,它受到海水的向上、
向下的压力差变大
D. 它能自由的浮沉,是通过改变自身的重力来实现的
7
【解析】A.漂浮时,根据阿基米德原理可知,其受到的浮力等于它排开水
受到的重力,故A错误;B.要使悬浮的“奋斗者”号上浮,则浮力要大于
重力,由于排开水的体积不变,由阿基米德原理 可知,浮力
不变,只能减小重力,所以应从水舱向外排水,故B错误;C.“奋斗者”
号潜水器在水面下下潜过程中,排开液体体积不变,液体密度不变,由
知,受到水的浮力不变,根据浮力产生的原因可知,下潜过
程中,潜水器上下表面受到海水的压力差不变,故C错误;D.“奋斗者”
号浸没在海水中,排开海水的体积不变,根据阿基米德原理
可知,其受到的浮力不变,在水中自由上浮和下沉是通过改变自身重力来
实现的,故D正确。
8
第5题图
5.(2023·南山区期末)为了对中国天眼 薄薄的反射面
板进行健康体检,研制出“微重力蜘蛛人系统”。设备最主
要部分是一个直径超 的氦气球,下面悬吊着“蜘蛛人”,
如图所示,“蜘蛛人”可以在反射面任意地方执行巡检和维
护作业。下列有关说法正确的是( )
C
A. 由于氦气球受到了很大的浮力,所以减小了人的重力
B. 氦气球受到的浮力与重力大小相等
C. 蜘蛛人的手脚上都有宽大的轻质板,是为了减小人对反射面的压强
D. 若一切外力都消失,静止的蜘蛛人会上升
9
【解析】A.由 可知,人所受的重力与人的质量有关,而与人所受
的浮力无关,故A错误;B.把气球和人看作是一个整体,整体处于悬浮状
态,受到的浮力等于气球和人的总重力,故B错误;C.蜘蛛人的手脚上都
有宽大的轻质板,这是通过增大接触面积来减小人对反射面板的压强,故
C正确;D.若一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知静止的蜘蛛人会保
持静止,故D错误。
10
第6题图
6.(2023· 福田区开学)2023年4月,我国东部战区组织
了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反
华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完
整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空
母舰,当战斗机从军舰上起飞后( )
B
A. 舰体略上浮,受到浮力不变 B. 舰体略上浮,受到浮力变小
C. 舰体略下沉,受到浮力不变 D. 舰体略下沉,受到浮力变大
【解析】航空母舰始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当战斗机从
航空母舰上起飞后,航空母舰重力变小,所以航空母舰受到的浮力变小,
根据 可知舰体略上浮。
11
考点三 浮力与压强综合分析
第7题图
7.(同物不同液)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全
相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体
、、 分别放入容器的液体中,静止时三个容器的
液面相平。如图所示,则下列判断正确的是( )
B
A. 物体受到的浮力
B. 容器对桌面的压力
C. 放物体之前,液体对容器底的压强
D. 放物体之后,液体对容器底的压力
12
【解析】A.由于A悬浮,B、C漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力
相等,三个相同的长方体,重力相同,故 ,故A错误;
B.由于A悬浮,故;B漂浮,故;丙漂浮,故 ;
且丙中物体漂浮得更高,所以;故密度关系是 ;
且能看出,丙液体最多,质量最大,且A、B、C三个物体相同,所以丙
容器对桌面的压力最大,其次是乙,最小的是甲,故容器对桌面的压力
,故B正确;C.据B可知,放物体之前,丙容器中的液体最
多,液面最高,且丙的密度最大,根据 可知,丙容器底所受的压
强最大,其次是乙,再次是甲,故放物体之前,液体对容器底的压强
13
,故C错误;D.放物体之后,液面相平,且 ,
根据可知液体对容器底的压强 ,容器的底面积
相同,由知液体对容器底的压力 ,故D错误。
第8题图
8.(同液不同物)如图所示,水平桌面
上三个相同的容器内,盛有适量的水,
将、、 三个体积相同的正方体分别
放入容器内,静止后,容器内水面高度
相同。下列说法正确的是( )
C
A. 物体受到的浮力:
B. 物体的密度:
C. 容器对桌面的压力:
D. 容器底受到水的压强:
15
【解析】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;A.由图可知,A、B、
C三个正方体排开水的体积关系为排排 排,根据
可知,浮力的大小关系为 ,故A错误;B.由图
可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知 ,
,,由于,所以 ;由于正方
体A、B、C的体积相同,所以根据 可知,物体密度的大小关系
为 ,故B错误;C.因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮
力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的
16
重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解
为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总
重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为
,故C正确;D.正方体静止时,三个容器内水面高度相同,
即相同,水的密度一定,根据 可知,容器底受到水的压强关系
为 ,故D错误。
9.(不同液不同物)相同的两个烧杯中分别装有不同液体,把甲、乙两球
分别轻轻放入两杯液体中,最后甲球沉底,乙球悬浮,如图所示。甲、乙
两球排开液体质量相等,则( )
C
第9题图
A. 甲球所受浮力比乙球小 B. 甲、乙球所受重力相等
C. 左侧烧杯中所装液体密度较大 D. 两烧杯底部所受液体压强相等
18
【解析】A.根据阿基米德原理可知: ,
,因为甲、乙两球排开液体质量相等,所以两球浮
力相等,故A错误;B.因为甲球在液体中沉底,甲球的重力大于浮力,乙
球漂浮,乙球浮力等于重力,因为两球浮力相等,所以甲球的重力大于乙
球的重力,故B错误;.由题知,两球浮力相等,即 ,则:
,因,所以 ,由
知,在深度相同时甲烧杯底部受到液体的压强大,故C正确,D
错误。
19
考点四 浮力与压强综合计算
10.(2023·深圳二模)有一重为 、底面积为
的圆柱形薄壁溢水杯,放在水平桌面上,杯
内盛有重的水,水面恰好到达溢水口,水深度
为 。将一物块轻轻放入杯内,静止时如图所示,
(1)物块未放入之前水对杯底的压强。
解:杯内水深度为 ,则水对杯底的压强:
。
溢出的水。(已知,取 求:
20
(2)物块的重力。
【答案】因为物块漂浮,
所以物块受到的重力等于浮力,
又因为 ,
所以 。
21
(3)静止时物块露出水面的体积。
【答案】物块的质量:
;
物块的体积: ;
由阿基米德原理可得: ;
物块露出水面的体积:
。
22
$$