内容正文:
第3节 物体的浮沉条件及应用
第2课时 浮力的应用
第十章 浮 力
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
目
录
04
思维拓展
1. 把橡皮泥捏成瓢状放在水面,虽然它所受的重力没有改变,但是它排开水的体积变 大 ,因而受到较大的 浮力 ,所以能漂浮在水面上。 轮船 就是根据这个原理制造的。
2. 轮船的大小通常用 排水量 来表示。排水量就是轮船 装满货物(或满载) 时排开水的 质量 。
3. 潜水艇是通过改变 自身重力 来实现上浮和下沉的。
大
浮力
轮船
排水量
装满货物
(或满载)
质量
自身重力
4. 气球和飞艇里的气体密度 小于 空气的密度,
通过改变自身 体积 来改变浮力,从而实现上升和下降。
小于
体积
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5. 密度计是测量液体 密度 的仪器,它是利用物体的 漂浮 条件工作的,如图所示,它的重力和浮力大小 相等 ;液体的密度越大,它排开液体的体积越 小 ,密度计的位置也就越 高 (填
“高”或“低”)。
所以密度计上越往下,标注的密度值越 大 。
密度
漂浮
相等
小
高
大
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1. (2024·芜湖三模)2023年11月4日,中国国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”正式命名交付,魔都号满载总吨位为13.62万吨,则满载时受到的浮力为 1.362×109 N,当邮轮从内河驶入大海后,它相对于水面将 上浮一些 (填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。(g取10N/kg)
第1题
1.362×109
上浮一些
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2. (2023·滁州全椒期末)某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中(如图)。要使潜水艇下潜,应对水舱 注水 (填“注水”或“排水”),在下潜过程中,潜水艇受到的浮力 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。
第2题
注水
不变
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3. (2024·六安金寨期末)两个完全相同的圆筒形容器,内装质量相等,密度分别为ρ1、ρ2的液体,将同一密度计分别放入两液体中,都浮在液面上,如图甲、乙所示。密度计在两液体中受到的浮力
F1 = F2,两液体的密度ρ1 > ρ2。(填“>”“<”或“=”)
第3题
=
>
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4. 如图所示,静止在地面上的热气球被加热后开始升空,是因为它此时的平均密度 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)空气的密度。
第4题
小于
1
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4
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5. (2023·宿州萧县期末)如图所示,把棱长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有的体积露出水面。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
第5题
(1) 木块受到的浮力。
解:(1) 由题意可知,图中木块排开水的体积
V排=V木=×(0.1m)3=6×10-4m3,图中木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
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(2) 木块的密度。
第5题
解:(2) 因为木块漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以木块受到的浮力F浮=G木=m木g,则木块的质量m木====0.6kg,木块的密度ρ===0.6×103kg/m3
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6. (2024·合肥二模)阿牛用密度计测量液体的密度,如图所示,液面正好位于密度计0.8和1.0刻度线正中间,则该液体的密度 略 小于 (填“略大于”“略小于”或“等于”)0.9g/cm3。
第6题
略小于
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7. 如图所示,这是我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮。该船满载排水量为3×105t,能够一次性搭载2.4×105t的货物。该船正在舟山海域进行航行,此海域的海水密度取1.0×103kg/m3。下列说法正确的是(g取10N/kg)( D )
A. 该船是通过减小自身的重力实现漂浮的
B. 该船满载时受到的浮力为3×108N
C. 搭载2.4×105t的货物时,该船排开海水的体积增加2.4×103m3
D. 如果该船驶入海水密度更大的海域,那么船身会上浮一些
第7题
D
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8. 潜水艇在水舱内无水时应漂浮于海面,可以通过充入适量海水实现潜入海中。如图,某潜水艇的质量为3.3×106kg。海水密度为1.1×103kg/m3,g取10N/kg。
第8题
(1) 工程师对潜水艇进行试验,发现水舱内无水的潜水艇居然在海水中沉没、最终静止在水平船坞底部,如图甲所示。已知船坞底部对潜水艇的支持力为6.6×105N,求潜水艇的体积。
解:(1) 潜水艇受到的重力G=
mg=3.3×106kg×10N/kg=3.3×
107N,潜水艇受到的浮力F浮=G-
F支=3.3×107N-6.6×105N=3.234×107N;由F浮=ρ液gV排得,潜水艇的体积V=V排===2940m3
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(2) 为了实现水舱内无水时潜水艇刚好悬浮在海水中,工程师先将潜水艇切割成两段,然后在这两段之间加入增补舱段,如图乙所示,建成如图丙所示的潜水艇。已知增补舱段的质量为4.4×104kg,求增补舱段的体积。
第8题
解:(2) 增补舱段受到的重力
G增=m增g=4.4×104kg×10N/kg
=4.4×105N,潜水艇悬浮时受到的浮力F浮悬=G+G增=3.3×107N+4.4×105N=3.344×107N,增补舱段受到的浮力F浮增=F浮悬-F浮=3.344×107N-3.234×107N=1.1×106N,由F浮=ρ液gV排得,增补舱段的体积V增=V排增===100m3
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(3) 在此基础上,工程师将潜水艇内的部分原设备更换为更 轻 (填“重”或“轻”)的新设备,即可实现在水舱内无水时潜水艇漂浮于海面。
轻
第8题
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9. (2023·云南)科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10cm,浮力大小为F2,则F1 = (填“>”“<”或“=”)F2。若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中,则d为 13.6 cm。(ρ水=1.0g/cm3,ρ煤油=0.8g/cm3)
=
13.6
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