内容正文:
主讲老师:刘老师
浮 沉 应 用 大 招
【浮力】考查方式和分值占比:3-9分
选择题
填空题
综合计算题
1
浮沉条件
ρ液> ρ物 ρ液= ρ物 ρ液< ρ物
F浮> G F浮 = G F浮 < G
1. 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,物体排开水的体积为________m3,松手后,物体将________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)(g取10 N/kg).
2
4
4×10-4
下沉
1. (苏州中考)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
D
2
浮力大小比较
解题大招
同一液体,不同物体
同一物体,不同液体
比浮力:同一液体用“阿原”,同一物体看浮沉。
比密度:看浮沉。
2. 三个相同的轻质弹簧,与三个体积相同的实心球相连,如图所示,乙球下方的弹簧长度等于原长.这三个球受到的浮力关系是_______.三个小球的密度关系是________.
A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙
C.甲=乙=丙 D.甲=乙<丙
C
A
3. (黑龙江中考)两个相同杯子盛有不同密度的盐水,将同一鸡蛋先后放入其中,两个杯子液面相平,则( )
A.甲杯盐水的密度较大
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B
3
潜水艇原理
改变自身重力实现上浮和下沉。
3
密度计原理
解题大招
密度计始终处于漂浮,G物=F浮=ρ液gV排
浮力不变,V排越大ρ液越小!
4. (眉山中考)兴趣小组同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲 F乙,液体对杯底的压强p甲 p乙,若该密度计排开液体的质量m甲 m乙。(选填“<”“=”或“>”)
=
<
=
5. 在两支相同的平底试管内装入等量的铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 试管在甲液体中受到的浮力较大
B. 试管在乙液体中排开的液体质量较小
C. 两个烧杯底部所受液体压强相等
D. 两支试管底部所受液体压强相等
D
4
漂浮模型
解题大招
漂浮时求密度:V排占V物的几分之几,ρ物就是ρ液的几分之几。
6. 如图,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg),求木块的密度。
0.8g/cm3
7. (陕西中考)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时F浮_____G,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水400mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水100mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了________N(g取10 N/kg),甜瓜的密度为________g/cm3.
=
1
0.8
5
浸没模型
解题大招
浸没时求密度:物体重力是浮力的几倍,ρ物就是ρ液的几倍。
9. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从某一高度处缓缓下降,逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像.说法中正确的是(g取10 N/kg)( )
A. 物体的体积是500 cm3
B. 物体受到的最大浮力是5 N
C. 物体的密度是2.25×103 kg/m3
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N
C
1
浮沉条件
上浮 悬浮 下沉
F浮> G F浮 = G F浮 < G
ρ液> ρ物 ρ液= ρ物 ρ液< ρ物
2
浮力大小比较
比浮力:同液体用“阿原”,同物体看浮沉。
比密度:看浮沉。
3
浮力应用
潜水艇:改变自身重力实现上浮和下沉。
密度计:浮力不变,V排越大ρ液越小!
4
漂浮模型
V排占V物的几分之几,ρ物就是ρ液的几分之几。
5
浸没模型
物体重力是浮力的几倍,ρ物就是ρ液的几倍。
谢 谢!
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第四讲 【浮沉应用】课后练习
1、欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上.下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上的
2、“奋斗者”号深潜器坐底10 909 m,创造了中国载人深潜新纪录.喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型,用弹簧测力计测量它受到的浮力.先测出它的重力为G,然后将模型浸没于水中静止(如图所示),弹簧测力计受到的拉力为F,模型所受的浮力为F浮.则下列说法正确的是( )
A.拉力F与重力G是一对平衡力
B.模型所受浮力大小F浮=G-F
C.模型从图示位置下移,浮力变大
D.将模型逐渐提离水面,拉力不变
3、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
4、如图所示,物理小组利用体积为170 cm3的潜水艇模型(忽略进气排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉.下列说法不正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg)( )
A.模型浸没在水中时受到的浮力为1.7 N
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
5、水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强
6、有一物体在水中静止时有体积露出水面,则该物体的密度是 kg/m3;如果该物体的重力为75 N,则物体露出水面的体积为 m3.(g取10 N/kg)
7、物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强 (选填“<”“=”或“>”)
参考答案与深度解析
1.D【解析】 在下沉的过程中,苹果在水中所处的深度变大,由p=ρgh可知苹果受到水的压强变大,故A错误;从苹果接触水面到苹果下沉至最低点的过程中,苹果排开水的体积先变大后不变,水的密度不变,由阿基米德原理可知苹果受到水的浮力先变大后不变,故B错误;在水面漂浮时,苹果受力平衡,苹果受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;物体不管处于何种浮沉状态,所受浮力的方向总是竖直向上的,故D正确.
2.B【解析】 对模型进行受力分析得,拉力F与浮力F浮之和与模型的重力G相平衡,即F+F浮=G,则F浮=G-F,A项错误、B项正确;模型从图示位置下移,V排不变,由F浮=ρ水gV排可知,模型所受浮力不变,即物体所受浮力与浸没深度无关,C项错误;将模型逐渐提离水面的过程中,模型排开水的体积逐渐减小,由F浮=ρ水gV排知,模型所受浮力变小,拉力变大,D项错误.
3.A【解析】 由题图可知,密度计A排开水的体积小于密度计B排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,密度计A所受的浮力较小,A正确;两个密度计均漂浮在水中,则FA浮=GA,FB浮=GB,又因为FA浮<FB浮,故GA<GB,B错;由题图可知,两密度计底部在水中所处的深度不同,根据p=ρ液gh可知,两密度计底部所受水的压强不同,C错;由于两密度计放在同一杯水中,故它们在水面处的刻度值相同,均为水的密度,D错.
4.C【解析】模型浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×170×10-6 m3=1.7 N,故A中说法正确;模型浸没后继续下沉的过程中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,模型受到的浮力大小不变,故B中说法正确;若要让悬浮的模型上浮应使重力小于浮力,需要把水从模型中排出来,故C中说法错误;潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的,故D中说法正确.故选C.
5.B【解析】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
6.0.75×103 2.5×10-3
【解析】物体在水中漂浮,所以F浮=G=mg,且F浮=ρ水gV排、ρ=,得ρ水gV排=ρVg,即ρ水g(1-)V=ρVg,解得ρ=ρ水=×1.0×103 kg/m3=0.75×103 kg/m3;如果物体的重力为75 N,则物体露出水面的体积V露=V=× =×=×=2.5×10-3 m3.
7.
【解析】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即
[2]由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
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第四讲 【浮沉应用】解题技巧
一、浮沉条件
1. F浮> G F浮= G F浮< G
1. ρ液> ρ物 ρ液= ρ物 ρ液< ρ物
经典例题1.小明用细线系住重为5 N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2 N,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,物体排开水的体积为________m3,松手后,物体将________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)(g取10 N/kg).
巩固训练1.(苏州中考)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
二、浮力大小比较
同一液体,不同物体 同一物体,不同液体
解题大招:比浮力:同液体用“阿原”,同物体看浮沉。
比密度:看浮沉。
巩固训练2. 三个相同的轻质弹簧,与三个体积相同的实心球相连,如图所示,乙球下方的弹簧长度等于原长.这三个球受到的浮力关系是_______.三个小球的密度关系是________.
A.甲<乙<丙 B.甲>乙>丙 C.甲=乙=丙 D.甲=乙<丙
巩固训练3. 两个相同杯子盛有不同密度的盐水,将同一鸡蛋先后放入其中,两个杯子液面相平,则( )
A.甲杯盐水的密度较大
B.鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
三、潜水艇与密度计
(1)潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(2)密度计在不同液体中总是漂浮,浮力相等 ,谁的V排越大, 它的ρ液越小!
巩固训练4.(眉山中考)兴趣小组同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲 F乙,液体对杯底的压强p甲 p乙。(选填“<”“=”或“>”)
巩固训练5.在两支相同的平底试管内装入等量的铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 试管在甲液体中受到的浮力较大
B. 试管在乙液体中排开的液体质量较小
C. 两个烧杯底部所受液体压强相等
D. 两支试管底部所受液体压强相等
四、漂浮模型
即漂浮时,V排占V物的几分之几,ρ物就是ρ液的几分之几。
巩固训练6. 如图,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg),求木块的密度。
巩固训练7. (陕西中考)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时F浮_____G,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水400mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水100mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了________N(g取10 N/kg),甜瓜的密度为________g/cm3.
五、浸没模型
即浸没时,物体重力是浮力的几倍,ρ物就是ρ液的几倍。
巩固训练8. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从某一高度处缓缓下降,逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像.说法中正确的是(g取10 N/kg)( )
A.物体的体积是500 cm3
B.物体受到的最大浮力是5 N
C.物体的密度是2.25×103 kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N
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