9.4 物体的浮与沉讲义 2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

9.4 物体的浮与沉 通过前边的学习，我们了解到木头放进水中会漂浮，而金属块放入水中会沉底，这是因为什么原因呢？同样的，钢铁做的巨轮能够漂浮在海面上又是因为什么原因呢？ 一、沉浮状态 1.物体在液体中共有五种状态，分为①动：上浮、下沉②静:漂浮、悬浮、沉底 2.根据受力情况推导沉浮条件： ①下沉 物体下沉时：F浮＜G、V排=V物 又F浮=G排=ρ液gV排 G=mg=ρ物gV物 ∴ρ物gV物＞ρ液gV排，即ρ物＞ρ液 ②漂浮 ∵物体漂浮时，在浮力和重力的作用下处于平衡状态 ∴F浮=G ∵F浮=G排=ρ液gV排 G=mg=ρ物gV物 ∴ρ液gV排=ρ物gV物 又∵漂浮时V物＜V排 ∴ρ物＜ρ液 例题： 1.将重力为5N的物体放在盛满液体的杯子里，最后溢出液体重力为4N，则可判断（　　） A．物体沉入杯底 B．物体浮在液面上 C．物体悬浮在液体中 D．无法确定物体沉浮 2.如图所示，俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，对此现象下列说法正确的是（　　） A．西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力 B．李子下沉过程中受到的浮力大于重力 C．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小 D．西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力 3.一铝块浸没在水中受到的浮力是F1，浮在水银面上受到的浮力是F2，则F1和F2的关系是（　　） A．F1=F2 B．F1<F2 C．F1>F2 D．无法判断 4.质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲受到的浮力小于乙受到的浮力 B．甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力 C．甲的密度小于乙的密度 D．甲排开水的体积大于乙排开水的体积 5.某物体的质量为2kg，将该物体放入水中排开液体的体积为1×10-3m3，它受到的浮力为______N，受到重力的方向______，物体在水中最终的状态______（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）。 二、沉浮条件的应用 1.轮船 现代轮船一般都为钢铁制造，而钢铁的密度大于水的密度，为什么钢铁能够漂浮于水面上呢？ 实际上轮船为空心的，也就是轮船的平均密度小于水的密度，所以轮船可以漂浮在海面上，同样道理的还有热气球，热气球升空时的平均密度也小于空气的平均密度。 排水量：轮船满载时船和货物的总质量 F浮=G总=G船+G货 例题： 1.一艘船从东海驶入黄河时（ρ东海＞ρ黄河），船受的浮力将会（　　） A．浮力减少，船身下沉一些 B．浮力增大，船身上浮一些 C．浮力不变，船身下沉一些 D．浮力减少，船身下沉一些 2.我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮，该船满载排水量3×108kg，能够一次性搭载2.4×107kg的货物。该船正在舟山海域进行试航，下列说法正确的是（ ） A．该船所受浮力的方向是竖直向下的 B．该船满载时受到的浮力为3ⅹ107N C．搭载货物前后船排开水的体积相同 D．该船驶入海水密度更大的海域，船身会上浮一些 3.孔明灯通过加热灯罩内的空气，使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度______（填“大”或“小”），这样，孔明灯______（填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力______（填“大于”“小于”或“等于”）重力时，孔明灯就会上升。 2.潜艇 潜艇的体积一定（液面下浮力一定），通过储水和排水来改变自身重力实现上浮和下沉的。 当F浮＞G时，潜艇上浮 当F浮=G时，潜艇悬浮 当F浮＜G时，潜艇下沉 例题：水面下同一地方同一深度有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断正确的是（　　） A．正在下潜的是甲艇 B．正在下潜的潜艇所受的水的压强不变 C．未露出水面前，两艘潜艇所受的浮力相同 D．未露出水面前，上浮潜艇所受的浮力不断增大 3.密度计 测量液体密度的一种仪器，上部标有刻度、形状特殊的玻璃管，管下方的玻璃泡装有小铅丸，使密度计能够直立在液体中。 原理：F浮=G排=ρ液gV排 ρ液=F浮/gV排 刻度特点：上小下大、上疏下密 例题： 1.自制的简易密度计如图所示，它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态。下列说法错误的是（　　） A．密度计漂浮在水面上静止时，水对密度计的浮力等于它的重力 B．密度计漂浮在水面上静止时，把露出的部分剪去，剩余的部分在水面下静止不动 C．密度计浸入液体的体积越大，说明该液体的密度越小 D．木棒越粗，测量误差越大 2.如图所示，将一支简易密度计分别放入盛有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯中，静止时两液面相平，以下判断正确的是（ ） A．密度计在甲、乙两个烧杯中所受浮力相等 B．密度计在乙烧杯中排开液体的质量较大 C．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 D．甲烧杯底部受到的液体压力等于乙烧杯底部受到的液体压力 课堂练习 1.如图所示，三个完全相同的容器内装有适量的水后，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个实心小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内水面高度相同，下列说法正确的是（ ） A．乙容器中木块的密度等于丙容器中小球的密度 B．三个容器中的水对容器底部的压力相等 C．如果向乙容器中加入盐水（ρ盐水>ρ水），木块受到的浮力变大 D．如果向丙容器中加入酒精（ρ酒精<ρ水），小球受到的浮力不变 2.下列说法正确的是（ ） A．水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的体积实现上浮和下沉的 B．氢气球可以飘在空中是因为气球内充入了密度大于空气的气体 C．轮船由长江驶入东海时（ρ江水＜ρ海水），排开水的体积变小，但浮力不变 D．热气球上升是因为加热装置向上喷气，把气球吹上去了 3.小灿将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水静止时，如图所示，然后向杯子里加入一些食盐搅拌后，则鸡蛋最终（　　） A．所受浮力小于0.5N B．所受浮力大于0.5N C．所受浮力等于0.5N D．浮力大小无法确定 4.三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，下列判断正确的是（　　） A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p甲＞p丙 C．小球受到的浮力大小关系是F乙＞F丙＞F甲 D．容器对桌面的压强关系是p′乙＞p′丙＞p′甲 5.如图，体积相等的甲、乙两实心球分别静止在同一水中不同的位置（其中乙球受到容器底部的支持力），下列说法正确的是（　　） A．甲球受到的浮力最大 B．往水中加入足够量的酒精可使乙球上浮（酒精的密度比水小） C．如果把甲球露出水面的那部分切去，则甲球将会悬浮在水中 D．乙球的密度一定大于水的密度 6.如图，三个容器完全相同，在浸过蜡的细木棍下端缠一些铁丝，依次放入深度相同的A、B、C三种液体里，忽略木棍放入液体中液面的深度变化，下列说法中不正确的是（　　） A．比较三种液体的密度，C最大，A最小 B．比较木棍在三种液体里所受的浮力，C最大，A最小 C．比较液体对杯底的压强，C最大，A最小 D．比较杯底对桌面的压强，C最大，A最小 7.如图所示，物体A被绳子（体积忽略不计）拉着，在水中处于静止状态，绳子对A的拉力为10N；物体B被铁丝压入水中，在水中也处于静止状态，铁丝对B的压力也为10N。已知A和B的体积相同，下列说法中正确的是（ ） A．物体A受到的重力小于物体B受到的重力 B．物体A受到的重力等于物体B受到的重力 C．物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力 D．物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力 8.我国新一代通用型导弹驱逐舰，其排水量为7×103t，则驱逐舰满载时受到的浮力为______N；该驱逐舰从海洋驶入长江时所受到的浮力将______（选填“变大”“变小”或“不变”），它排开江水的体积______（选填“大于”“等于”或“小于”）排开海水的体积。（g取10N/kg，ρ江水＜ρ海水） 9.如图所示，将总质量为5g的装有适量水的玻璃小瓶瓶口朝下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，即可制成浮沉子，此时小瓶受到的浮力为__________N，如果增大手对塑料瓶的握力，小瓶将会下沉，小瓶内的气压将__________（填“变大”“变小”或“不变”），下沉时小瓶受到的浮力_________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 10.把两个相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示，甲杯中溢出液体4N，乙杯中溢出液体4.8N，则甲、乙两杯中液体的密度ρ甲_________ρ乙（选填“＞”、“＜”或“=”），若甲杯中的液体是水，则小球的密度为_________kg/m³。 11.如图所示，盛有水的圆柱形容器，底面积为80cm2，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球。求： (1)小球所受浮力； (2)挡板对小球的压力； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压强的变化量。 12.一个实心正方体，体积为1.2×10-3m3，重10N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有三分之一的体积露出水面，此时容器中的水面高度为30cm（如图）（ρ水=1.0×103kg/m3、g取10N/kg）。求： (1)物体受到的浮力； (2)水对容器底部的压强； (3)绳子的拉力； (4)剪断绳子，物体静止后受到的浮力。 学科网（北京）股份有限公司 $$