内容正文:
第2节 物体浮沉条件及其应用
【基础作业】
1.浸没在液体里的物体,当物体所受浮力F浮大于本身重力G时,物体将 ,当物体所受浮力F浮小于物体本身的重力G时,物体将会 ,当物体所受浮力F浮等于物体本身的重力G时,物体将会 。
2.(2024·贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 ;茶叶充分吸水后由于其密度 水的密度而下沉。
3.将一个质量为160 g、体积为20 cm3的实心物体浸没在水中,松手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终物体静止时受到的浮力为 N。(g取10 N/kg)
4.(2024·南阳模拟)把一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面上,橡皮泥漂浮在水面上,如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.橡皮泥所受重力G甲>G乙
B.橡皮泥所受的浮力F甲浮<F乙浮
C.橡皮泥所受的浮力F甲浮>F乙浮
D.橡皮泥排开水的体积 V甲排> V乙排
5.(2024·内江)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化) ( )
A.浮力变大
B.浮力不变
C.吃水深度变小
D.吃水深度不变
6.如图所示,一个乒乓球在倾斜放置的烧杯内处于静止状态,O为其重心,请画出乒乓球的受力示意图。
7.(2024·驻马店模拟)如图所示的是小红帮妈妈洗水果时的情景,她发现不同的水果在水中静止时所处位置不同,下列说法正确的是 ( )
A.苹果漂浮在水面上,说明它受到的浮力比受到的重力大
B.葡萄沉底时,受到的浮力等于它排开水的重力
C.葡萄在下沉过程中所受水的压强不变
D.葡萄沉底,说明葡萄不受浮力
【素养作业】
8.如图所示,水平桌面上是两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同种类的液体,当甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心小球放入杯中,小球漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;把同一小球放入盛满密度为ρ2的液体的乙溢水杯中,小球沉底,静止后溢出的液体质量为m2。则小球的密度为 ( )
A.ρ1 B.ρ1
C.ρ2 D.ρ2
9.远洋轮船的船舷上都有几条“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。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系有 ( )
A.浮力不变,ρ1>ρ2
B.浮力不变,ρ1<ρ2
C.浮力增大,ρ1>ρ2
D.浮力减小,ρ1<ρ2
10.中国首艘超深水大洋钻探船“梦想”号在广州顺利完成首次试航,如图所示。“梦想”号质量约为3.3万吨,具备海域1.1万米的钻探能力。请估算:(g取10 N/kg,海水的密度取1.0×103 kg/m3)
(1)“梦想”号漂浮在海面上时受到的浮力。
(2)“梦想”号漂浮时排开海水的体积。
【创新作业】
11.(跨学科实践)利用一端密封的吸管、密度为1.1×103 kg/m3的标准盐水、密度为1×103 kg/m3纯净水、铁砂、漏斗、刻度尺、马克笔、纸条制作一个简易的密度计。先往密封的吸管中装入铁砂,通过调整铁砂的质量使其漂浮在水和盐水中,制作简易密度计。将此密度计放入水中,用马克笔在吸管上标记水面位置,如图所示。再将此密度计放入盐水中,用马克笔标记水面位置,如图所示。
(1)根据观察发现距离吸管底部越近的位置对应的液体密度值越大,距离吸管底部越远的位置对应的液体密度值越小,你试着分析原因。
(2)纯的花生油密度为0.9×103 kg/m3,如何标出密度值为0.9×103 kg/m3所对的刻度位置?如何确定家里买的花生油是否勾兑了其他食用油?
【参考答案】
1.上浮 下沉 悬浮
2.上浮 大于
3.下沉 0.2
4.B
5.B
6.如图所示:
7.B
8.D
9.A
10.解:(1)“梦想”号在海面上所受浮力:
F浮=G=mg=3.3×104×103 kg×10 N/kg=3.3×108 N
(2)由阿基米德原理F浮=ρgV排可得排开海水的体积:
V排===3.3×104 m3
11.(1)同一密度计,无论在什么液体中漂浮,浮力都等于重力;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,ρ液越大,V排越小,ρ液越小,V排越大;距离吸管底部越近的位置对应的V排小,液体密度值大,距离吸管底部越远的位置对应的V排越大,液体密度值越小。
(2)把该密度计插入密度为0.9×103 kg/m3纯的花生油中,标记出密度值为0.9×103 kg/m3所对的刻度位置;再把密度计放入家里买的花生油中,观察油面所对应的位置,如果正对0.9×103 kg/m3刻度,说明买的花生油是纯花生油,否则不是纯花生油。
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