第十讲 物体的浮沉条件及应用--2024-2025学年人教版物理八年级下学期
2024-08-13
|
2份
|
12页
|
261人阅读
|
93人下载
普通
内容正文:
第10讲 物体的浮沉条件及应用
考点一 浮沉条件
核心要点
当物体全部浸在液体中时,如果只受到重力G和浮力F浮. 则有:
1.当F浮<G时,物体下沉,直到沉到底部为止。
2.当F浮=G 时,物体悬浮在液体中;即可以停留在液体中任何深度的 地方。
3.当F浮>G时,物体上浮,最终漂浮在液面上。
典例精析
【典例1】小梅帮妈妈做饭时,把一个质量为100 g的土豆放进盛满水的盆里,有90 g水溢出,则( )
A.土豆会浮在水面上 B.土豆会沉入盆底
C.土豆会悬浮在水中 D.不能据此判断出土豆的浮沉
[技巧点拨]用力和运动的关系判断物体的浮沉时,首先要找出或求出浮力与重力的大小,然后比较两个力的大小确定物体的运动方向。
【对点演练】1.如图所示,一支0.4 N的试管管口朝下,管内封住适量的空气,恰好悬浮在水中,此时它受到的浮力是___________N。若水温升高,则试管将会____________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
〖满分策略〗 试管悬浮,则试管受到的浮力等于其重力.若水温升高,则试管内封闭的气体体积变大,排开水的体积也变大,浮力变大,浮力大于重力,所以上浮。
考点二 用密度判断物体的浮沉.
核心要点
1 当ρ液>ρ物时,物体上浮;
2当ρ液=ρ物时,F浮=G,物体悬浮;
3当ρ液<ρ物时,F浮<G,物体下沉;
如果物体是实心的,ρ物就是组成物体的物质的密度;如果物体是空心的,ρ物就是物体的平均密度.
推导;当物体全部浸入液体中时,V排=V物
∵F浮=ρ液gV排,G=ρ物gV ∴当F浮>G时,物体上浮;即ρ液gV排>ρ物gV ρ液>ρ物时,物体上浮
同理可推导出悬浮和下沉的条件。
典例精析
【典例2】成成同学课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙.此过程中( )
A.杯中液体密度不变
B.鸡蛋的重力变小
C.鸡蛋的浮力变大
D.容器底受到液体的压力不变
[易错易混]物体在漂浮和悬浮时,都有F浮=G。但漂浮时物体有一部分露在液面上,V排<V物;悬浮时,物体全部浸没在液体中,V排=V物。当物体漂浮时,由于F浮=G,V排<V物,所以ρ液>ρ物.。
【对点演练】2.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
〖满分策略〗当液体的密度变小时,漂浮的鸡蛋浸入的体积变大,当ρ液=ρ蛋时鸡蛋悬浮,这两种情况浮力等于鸡蛋的自重,当ρ液<ρ蛋时,鸡蛋下沉,浮力小于重力。液体密度继续变小时,由于鸡蛋的体积不变,浮力也继续变小。
考点三 轮船和密度计
核心要点
1轮船:利用“空心法”增大利用的浮力制成的。整块钢板浸入水中时,排水体积小,产生的浮力小,它不能浮在水面上;把它做成船舱形式 (即为很大的空心) ,排水体积大大增大,可利用的浮力也大大的增大。
轮船的“吃水线”:下方吃水线是处于密度较大的水域的,上方吃水线是处于密度较小的水域的。
轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量:m排=m船+m货
2密度计:原理:利用漂浮条件制成的。
密度计的刻度线:密度值较大的刻度线在密度计和下方,密度值较小的刻度线在密度计的上方,即“上小下大”。
典例精析
【典例3】在远详轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当轮船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力及北大西洋与印度洋海水密度ρ1和ρ2的关系是 ( )
A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D浮力不变,ρ1<ρ2
[解题通法]轮船与密度计的相同点:轮船和密度计都是利用漂浮条件制成的,漂浮在不同的液体中,浮力总是等于重力,并且不变,所以,都是在密度较大的液体中,浸入的体积较小,轮船的“吃水线”和密度计的较大值的刻度线都在下方。反之亦然。
【对点演练】小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图所示下列说法正确的是( )
A.甲杯液体的密度较大 B.乙杯液体的密度较大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
〖满分策略〗密度计漂浮在不同液体中,由于 重力不变,则浮力不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当密度计漂浮在密度较大的液体中,V排较小,浸入的部分较小,反之浸入的部分较多。
考点四 潜水艇、气球和飞艇
核心要点
1.潜水艇:靠改变自身的重力来实现浮沉的。当向水舱内注水时,潜水艇的重力增加,达到重力大于浮力时,潜水艇下沉;当把水舱内的水压出时,潜水艇的重力减小,达到重力小于浮力时,潜水艇上浮;控制水舱中的水量,使重力等于浮力时,潜水艇悬浮在水中。
2.气球和飞艇:靠改变自身的体积来实现升降的。向气囊内充气时,体积增大,则浮力增大,当浮力大于重力时,气囊上升。放气时,气囊体积减小,其浮力减小,气囊下降。
典例精析
【典例4】潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮 G(填“>”、“<”或“=”);当潜水艇水舱充水时,潜水艇将 .(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)
[听课笔记]向处于漂浮状态潜水艇的水舱充水时,其重力和浮力都增大,导致V排增大而下沉,潜水艇全部入水后,继续向水舱中充水时,重力增加,但浮力不变,导致重力大于浮力而下沉。
【对点演练】4.(多选)某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现.原来静止在水中的鱼( )
A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉 B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮 D.鳔收缩时
考点五 浮力、压强的大小比较
核心要点
1.浮力大小比较方法:
⑴液体密度法:在浸入体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
⑵浸入体积法:在同种液体中,浸入液体中的体积越大,浮力越大。
⑶物重为标法:同一个物体放在不同液体中浸入的体积与液体的密度都不同时,根据浮沉条件先找出浮力与重力的关系,再比较浮力的关系。
2.压强大小比较法
⑴液体压强的大小比较:在同种液体中,深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大时,压强越大。
⑵固体压强的大小比较:在受力面积相同时,压力越大,压强越大;在压力相同时,受力面积越小,压强越大。
典例精析
【典例5】如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放在两烧杯中,小球静止时,两烧杯液面相平,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B.甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小:球受到的浮力
C.甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强
D.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
[技巧点拨]⑴以小球的密度为基准,根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体密度与小球的密度关系,再比较两种液体的密度。⑵以物重为基准,先找出小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,再比较小球在两种液体中所受浮力。⑶根据等于总重判断两烧杯对桌面的压力大小,利用p=比较两烧杯对桌面的压强。⑷根据在深度相同时,液体压强与密度的关系比较液体对甲、乙两烧杯底的压强。
【对点演练】5.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平。则( )
A.甲中液体密度比乙中液体密度小
B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
C.取出小球后容器底部压强变化量较小的是甲
D.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力相等
培优集训
1.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法错误的是( )
A.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
B.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现的
C.要使潜水艇上浮,应从水舱向外排水
D.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇的总重等于同体积的水重
2.下列物理知识的应用事例中,叙述错误的是( )
A.用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受的浮力不同
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
3.在宠物商店买了热带鱼后,商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好,方便顾客带走,回家后,将其直接放入盛水的玻璃缸中,不计塑料袋质量,下列情况可能发生的是( )
4.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示,牙膏袋两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.F甲<F乙 D.无法比较
5.如图所示,是一密度计分别放入两种不同液体静止后的情形,关于两次密度计所受浮力大小和两种液体密度大小的关系,下列判断正确的是( )
A.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中小
B.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
C.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度大
D.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小
6.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
7.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
8.如图所示,将一枚鸡蛋放在一杯盐水中,鸡蛋刚好处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,下列判断正确的是( )
A.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力在减小
B.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力不变
C.鸡蛋将下沉,所受浮力在减小 D.鸡蛋将下沉,所受浮力不变
9.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
10.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙,压强分别是p甲和p乙,以下判断正确的是( )
A.F甲浮<F乙浮 F甲=F乙 p甲<p乙
B.F甲浮>F乙浮 F甲<F乙 p甲<p乙
C.F甲浮=F乙浮 F甲>F乙 p甲>p乙
D.F甲浮=F乙浮 F甲<F乙 p甲>p乙
11.海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时排开海水的重力最小 D.漂浮潜艇底部受海水压强最大
12.有一潜水艇悬浮在水中,如图所示.当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 (选填“上浮”或“下沉”),在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.小明用细线系住重为5N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为 N,将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为 N,物体排开的水的体积为 m3,松手后,物体将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。(g取10N/kg)
14.测量液体密度的仪器叫做密度计.图(a)和图(b)是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中。
⑴请判断哪杯液体密度大,并说明理由。
⑵实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管,管下部为一玻璃泡,内装有铅粒。某密度计圆柱形玻璃管长L=10cm,横截面积S=2.5cm2,该密度计总质量m=20g,将它放入水中静止时,水面距玻璃管上端为4cm;将此密度计放入未知液体中静止时,发现液面距玻璃管上端为2cm.求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
学科网(北京)股份有限公司
$$
第10讲 物体的浮沉条件及应用
考点一 浮沉条件
核心要点
当物体全部浸在液体中时,如果只受到重力G和浮力F浮. 则有:
1.当F浮<G时,物体下沉,直到沉到底部为止。
2.当F浮=G 时,物体悬浮在液体中;即可以停留在液体中任何深度的 地方。
3.当F浮>G时,物体上浮,最终漂浮在液面上。
典例精析
【典例1】小梅帮妈妈做饭时,把一个质量为100 g的土豆放进盛满水的盆里,有90 g水溢出,则( B )
A.土豆会浮在水面上 B.土豆会沉入盆底
C.土豆会悬浮在水中 D.不能据此判断出土豆的浮沉
[技巧点拨]用力和运动的关系判断物体的浮沉时,首先要找出或求出浮力与重力的大小,然后比较两个力的大小确定物体的运动方向。
【对点演练】1.(2016·厦门模拟题)如图所示,一支0.4 N的试管管口朝下,管内封住适量的空气,恰好悬浮在水中,此时它受到的浮力是__0.4 ___N。若水温升高,则试管将会____上浮___(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
〖满分策略〗 试管悬浮,则试管受到的浮力等于其重力.若水温升高,则试管内封闭的气体体积变大,排开水的体积也变大,浮力变大,浮力大于重力,所以上浮。
考点二 用密度判断物体的浮沉.
核心要点
1 当ρ液>ρ物时,物体上浮;
2当ρ液=ρ物时,F浮=G,物体悬浮;
3当ρ液<ρ物时,F浮<G,物体下沉;
如果物体是实心的,ρ物就是组成物体的物质的密度;如果物体是空心的,ρ物就是物体的平均密度.
推导;当物体全部浸入液体中时,V排=V物
∵F浮=ρ液gV排,G=ρ物gV ∴当F浮>G时,物体上浮;即ρ液gV排>ρ物gV ρ液>ρ物时,物体上浮
同理可推导出悬浮和下沉的条件。
典例精析
【典例2】成成同学课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙.此过程中( C )
A.杯中液体密度不变
B.鸡蛋的重力变小
C.鸡蛋的浮力变大
D.容器底受到液体的压力不变
[易错易混]物体在漂浮和悬浮时,都有F浮=G。但漂浮时物体有一部分露在液面上,V排<V物;悬浮时,物体全部浸没在液体中,V排=V物。当物体漂浮时,由于F浮=G,V排<V物,所以ρ液>ρ物.。
【对点演练】2.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( C )
〖满分策略〗当液体的密度变小时,漂浮的鸡蛋浸入的体积变大,当ρ液=ρ蛋时鸡蛋悬浮,这两种情况浮力等于鸡蛋的自重,当ρ液<ρ蛋时,鸡蛋下沉,浮力小于重力。液体密度继续变小时,由于鸡蛋的体积不变,浮力也继续变小。
考点三 轮船和密度计
核心要点
1轮船:利用“空心法”增大利用的浮力制成的。整块钢板浸入水中时,排水体积小,产生的浮力小,它不能浮在水面上;把它做成船舱形式 (即为很大的空心) ,排水体积大大增大,可利用的浮力也大大的增大。
轮船的“吃水线”:下方吃水线是处于密度较大的水域的,上方吃水线是处于密度较小的水域的。
轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量:m排=m船+m货
2密度计:原理:利用漂浮条件制成的。
密度计的刻度线:密度值较大的刻度线在密度计和下方,密度值较小的刻度线在密度计的上方,即“上小下大”。
典例精析
【典例3】在远详轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当轮船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力及北大西洋与印度洋海水密度ρ1和ρ2的关系是 ( C )
A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D浮力不变,ρ1<ρ2
[解题通法]轮船与密度计的相同点:轮船和密度计都是利用漂浮条件制成的,漂浮在不同的液体中,浮力总是等于重力,并且不变,所以,都是在密度较大的液体中,浸入的体积较小,轮船的“吃水线”和密度计的较大值的刻度线都在下方。反之亦然。
【对点演练】小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图所示下列说法正确的是( B )
A.甲杯液体的密度较大 B.乙杯液体的密度较大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
〖满分策略〗密度计漂浮在不同液体中,由于 重力不变,则浮力不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当密度计漂浮在密度较大的液体中,V排较小,浸入的部分较小,反之浸入的部分较多。
考点四 潜水艇、气球和飞艇
核心要点
1.潜水艇:靠改变自身的重力来实现浮沉的。当向水舱内注水时,潜水艇的重力增加,达到重力大于浮力时,潜水艇下沉;当把水舱内的水压出时,潜水艇的重力减小,达到重力小于浮力时,潜水艇上浮;控制水舱中的水量,使重力等于浮力时,潜水艇悬浮在水中。
2.气球和飞艇:靠改变自身的体积来实现升降的。向气囊内充气时,体积增大,则浮力增大,当浮力大于重力时,气囊上升。放气时,气囊体积减小,其浮力减小,气囊下降。
典例精析
【典例4】潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮 = G(填“>”、“<”或“=”);当潜水艇水舱充水时,潜水艇将 下沉 .(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)
[听课笔记]向处于漂浮状态潜水艇的水舱充水时,其重力和浮力都增大,导致V排增大而下沉,潜水艇全部入水后,继续向水舱中充水时,重力增加,但浮力不变,导致重力大于浮力而下沉。
【对点演练】4.(多选)某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现.原来静止在水中的鱼(BC)
A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉 B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮 D.鳔收缩时
〖满分策略〗由物体的浮沉条件可知,鱼的重力不变,当气体体积减小时,排开水的体积将随之改变,则浮力改变,从而改变鱼的状态。
考点五 浮力、压强的大小比较
核心要点
1.浮力大小比较方法:
⑴液体密度法:在浸入体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
⑵浸入体积法:在同种液体中,浸入液体中的体积越大,浮力越大。
⑶物重为标法:同一个物体放在不同液体中浸入的体积与液体的密度都不同时,根据浮沉条件先找出浮力与重力的关系,再比较浮力的关系。
2.压强大小比较法
⑴液体压强的大小比较:在同种液体中,深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大时,压强越大。
⑵固体压强的大小比较:在受力面积相同时,压力越大,压强越大;在压力相同时,受力面积越小,压强越大。
典例精析
【典例5】如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放在两烧杯中,小球静止时,两烧杯液面相平,下列判断正确的是( C )
A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B.甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小:球受到的浮力
C.甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强
D.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
[技巧点拨]⑴以小球的密度为基准,根据小球在甲、乙两杯中的状态判断两种液体密度与小球的密度关系,再比较两种液体的密度。⑵以物重为基准,先找出小球在两种液体中所受浮力与其重力的关系,再比较小球在两种液体中所受浮力。⑶根据等于总重判断两烧杯对桌面的压力大小,利用p=比较两烧杯对桌面的压强。⑷根据在深度相同时,液体压强与密度的关系比较液体对甲、乙两烧杯底的压强。
【对点演练】5.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平。则( C )
A.甲中液体密度比乙中液体密度小
B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
C.取出小球后容器底部压强变化量较小的是甲
D.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力相等
培优集训
1.如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法错误的是( B )
A.要使潜水艇下沉,应向水舱充水
B.潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现的
C.要使潜水艇上浮,应从水舱向外排水
D.当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇的总重等于同体积的水重
2.下列物理知识的应用事例中,叙述错误的是( A )
A.用同一密度计测量不同液体的密度时,密度计所受的浮力不同
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
3.在宠物商店买了热带鱼后,商家一般会将鱼放在装有水的透明塑料袋中扎好,方便顾客带走,回家后,将其直接放入盛水的玻璃缸中,不计塑料袋质量,下列情况可能发生的是( B )
4.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示,牙膏袋两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是( C )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.F甲<F乙 D.无法比较
5.如图所示,是一密度计分别放入两种不同液体静止后的情形,关于两次密度计所受浮力大小和两种液体密度大小的关系,下列判断正确的是( C )
A.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中小
B.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
C.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度大
D.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小
6.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( C )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
7.下列关于浮力的说法正确的是( B )
A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
8.如图所示,将一枚鸡蛋放在一杯盐水中,鸡蛋刚好处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,下列判断正确的是( C )
A.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力在减小
B.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力不变
C.鸡蛋将下沉,所受浮力在减小
D.鸡蛋将下沉,所受浮力不变
9.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是( A )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
10.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的不同液体,把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙,压强分别是p甲和p乙,以下判断正确的是(C)
A.F甲浮<F乙浮 F甲=F乙 p甲<p乙
B.F甲浮>F乙浮 F甲<F乙 p甲<p乙
C.F甲浮=F乙浮 F甲>F乙 p甲>p乙
D.F甲浮=F乙浮 F甲<F乙 p甲>p乙
11.海权握,国则兴,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是( C ):
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时排开的海水的重力最小 D.漂浮潜艇底部受海水压强最大
12.有一潜水艇悬浮在水中,如图所示.当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 上浮 (选填“上浮”或“下沉”),在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.小明用细线系住重为5N的物体,使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为2N,此时物体所受的浮力为 2 N,将物体浸没在水中,此时物体所受的浮力为 4 N,物体排开的水的体积为4×10﹣4 m3,松手后,物体将 下沉 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。(g取10N/kg)
14.测量液体密度的仪器叫做密度计.图(a)和图(b)是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中。
⑴请判断哪杯液体密度大,并说明理由。
⑵实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管,管下部为一玻璃泡,内装有铅粒。某密度计圆柱形玻璃管长L=10cm,横截面积S=2.5cm2,该密度计总质量m=20g,将它放入水中静止时,水面距玻璃管上端为4cm;将此密度计放入未知液体中静止时,发现液面距玻璃管上端为2cm.求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
解:⑴同一个密度计放在不同液体中都漂浮,则F浮a=F浮b=G,
由图知密度计排开液体的体积V排a>V排b,根据F浮=ρ液V排g可知:ρa<ρb.
⑵密度计的质量m=20g=0.02kg,则G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N;
当置于水中时,F浮1=G=0.2N;,
由F浮=ρ水gV排可得:
V排水===2×10﹣5m2,
圆柱形玻璃管进入水的体积V1=S(h﹣h1)=2.5cm2×(10cm﹣4cm)=15cm3=1.5×10﹣5m3;
所以管下部玻璃泡的体积V0=V排水﹣V1=2×10﹣5m2﹣1.5×10﹣5m2=5×10﹣6m2,
放入未知液体中静止时,圆柱形玻璃管进入液体的体积V2=S(h﹣h2)=2.5cm2×(10cm﹣2cm)=20cm3=2×10﹣5m3;
则V排液=V0+V2=5×10﹣6m2+2×10﹣5m3=2.5×10﹣5m3;
由于密度计都是处于漂浮状态,则F浮2=G=0.2N;,
由F浮=ρ水gV排可得:
ρ液===0.8×103kg/m3.
当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,
因为F浮=G,所以,ρ最大gV0=G,
则ρ最大===4×103kg/m3.
当密度计上部的圆柱形玻璃管全部浸没液面时,所测液体密度值为最小,
圆柱形玻璃管的体积V=Sh=2.5cm2×10cm=25cm3=2.5×10﹣5m3;
V排最大=V0+V=5×10﹣6m2+2.5×10﹣5m3=3×10﹣5m3;
因为F浮=G,所以,ρ最小g(V0+Sh)=G,
则ρ最小==≈0.67×103kg/m3.
⑴b液体密度大.
⑵这种液体的密度为0.8×103kg/m3;密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值分别为4×103kg/m3、0.67×103kg/m3。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
资源预览图
1
2
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。