10.4物体的浮沉条件及应用 2024-2025学年人教版八年级下册物理

人教版8年级（下）物理第十章：10.4《物体的浮沉条件及应用》 知识点1：问题的浮沉条件 （1）浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系。 （2）物体的浮沉条件： ①前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 ②请根据示意图完成下空。 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ③说明：判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。 （3）小结：漂浮问题 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； 规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同； 规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 规律四：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 知识提升： 1.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。两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲 m乙;两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)  2.如图所示是“曹冲称象”的示意图,前后两次船上放大象和放石头水面达到相同的记号,推出“象重等于石重”的结论。这一过程应用到两个物理依据: ① ; ② 。 3.一个物体浮在液面上静止，这种情况称为漂浮。物体漂浮时，它在竖直方向只受重力和浮力的作用，根据二力平衡的知识，物体所受的浮力　 　重力，浮力和重力的合力为　 　。 4.一个李子的体积约为60 cm3，质量约为66g，若把李子放入水中，静止时李子将__ (填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。一个西瓜的体积约为6×103cm3，所受重力为55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为________N。 1题图 2题图 6题图 7题图 5. 把重9N、密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于 状态（填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是 N，物体排开的水体积是 m3．若要将实心物体全部压入水中，还需要施加 N向下的压力．（水的密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 6.杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。 (1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;  (2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  7.小敏用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是(　　) A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中 C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 8.在水中放入质量为3kg的木块，木块静止时有的体积浸入水中。求：（g=10N/kg） （1）木块静止时所受的浮力？ （2）木块的体积？ 知识点2：浮力的应用 （1）轮船 工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。 排水量：轮船满载时排开水的质量。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。 知识提升： 9.中国首艘国产航母驶离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为7×104m3,它所受的浮力是 N。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)  10.轮船从海里驶到河里，它受到的浮力　 　，它排开河水的体积　 　它排开海水的体积。 11.飞机飞回航母后(　　) A.航母将浮起一些,所受浮力减小 B.航母将沉下一些,所受浮力增大 C.航母将沉下一些,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变 12.在远洋轮船的船舷上，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 （2）潜水艇 工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 知识提升： 13. 潜艇在水中受到的浮力是　 　对潜艇的作用，它的方向是　 　。测量液体密度的仪器，叫　 　。 14.如图所示,林红同学把制作的潜水艇模型悬浮在水中,当注射器向外抽气时,该模型将 　　　(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),在此过程中模型受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  14题图 15题图 17题图 15.“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体积实现浮沉，如图。下沉时，油囊体积变小，滑翔机所受浮力_________，海水对它的压强将________；当机翼对水施加向后的推力时，由于力的作用是________，滑翔机会获得向前的动力；深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系，声呐是利用 _________波传递信息的。 16.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是(　　) A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的 B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的 C.潜水艇下沉越深,所受浮力越大 D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变 17.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30 m3,空载时质量约为22 t,最大载荷240 kg。(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大? (2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注入海水方式实现的,则至少注入多少立方米的海水? （3）气球和飞艇 工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。 知识提升： 18.某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机(如图K8-3所示),发电机稳定地悬于300m的高空。假如发电机的体积为3.0×105m3,300m高空的空气密度为1.2kg/m3,发电机在高空受到的浮力是 N,发电机总质量是 kg。(g取10 N/kg)  18题图 19题图 19.2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图）。该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求： （1）浮空艇内气体的质量； （2）浮空艇所受到的浮力； （3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？ （4）密度计 原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。 刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大（上小下大）。 知识提升： 20.两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小 C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值不同 1.=；<；<；< 2.阿基米德原理；物体的漂浮条件 3.漂浮；10；1×10﹣3 4.(1)等于(2)不变 5.漂浮；9；9×10-4；1 6.(1)等于(2)不变 7.C 8.（1）30N；（2）5×10﹣3m3 9.21×108 10.不变；大于 11.B 12.C 13.水竖直向上；密度计 14．下沉；不变 15.变小;变大;相互的;超声 16.A 17.(1)2.2×105N(2)7.76m3 18.3.6×106；3.6×105 19.（1）1.8×103kg（2）1.08×105N（3）2.1×104kg 20.A 7 学科网（北京）股份有限公司 $$