内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
五、 物体的浮与沉
第1课时 物体浮沉的条件
【新知梳理】
浸没在液体中的物体,受到____力和____力的作用,物体的浮与沉是由这两个力的大小关系来决定的。
(1) 当F浮>G物(或ρ液>ρ物)时,物体______,最终稳定时_______,此时所受的浮力F浮'=_____。
(2) 当F浮=G物(或ρ液=ρ物)时,物体______,即物体处于_______状态,可停留在液体中______深度的地方。
(3) 当F浮<G物(或ρ液<ρ物)时,物体______,最终_______。
【随堂练习】
1. 如图所示,把重为0.5N的鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋受到的浮力______鸡蛋受到的重力;待鸡蛋静止后,向水中加盐,直至鸡蛋悬浮,此时鸡蛋受到的浮力______0.5N。(大于/等于/小于)
2. 用手把重为9N、密度为0.9×103kg/m3的实心物体浸没在水中,放手后这个物体将______(上浮/悬浮/下沉),当物体静止时处于______状态,所受浮力为______N;若将该实心物体浸在酒精中,放手后物体将________(上浮/悬浮/下沉)。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
3. 如图,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度,那么下列关于三种液体密度大小的关系,正确的是( )
A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙
C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙
4. 一只体积为1×10-3m3的空心铁球重为8.8N,则:
(1) 该铁球浸没在密度是0.8×103kg/m3的酒精中时,是上浮还是下沉?
(2) 该铁球放入水中静止时受到的浮力是多大?
【基础过关】
1. 把重为10N的物体全部压入装满水的溢水杯中,此时测得溢出的水重为12N,则当物体静止后物体所处的状态及所受的浮力大小为( )
A. 漂浮,F浮=12N B. 悬浮,F浮=12N
C. 沉底,F浮=10N D. 漂浮,F浮=10N
2. 将一枚鸡蛋放入均匀盐水溶液中,静止时如图所示。若再向杯子里加入一些清水,则( )
A. 鸡蛋在水中的位置不变
B. 鸡蛋会下沉
C. 鸡蛋所受的浮力变大
D. 鸡蛋可能会上浮
3. 甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示,将它们浸没在水中释放,当三个小球静止后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是( )
小 球
甲
乙
丙
m/g
40
40
40
V/cm3
60
40
20
A. F甲>F乙>F丙 B. F甲=F乙=F丙
C. F甲=F乙>F丙 D. F甲>F乙=F丙
4. 如图所示,苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底。这是因为( )
A. 苹果受到的浮力较大
B. 苹果的体积较大
C. 梨子的密度较大
D. 梨子受到的重力较大
5. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲杯中液体的密度较大
B. 乙杯底部所受液体的压强较大
C. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
D. 鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
6. 如图所示,实心正方体木块质地均匀、棱长为4cm,将该木块轻轻地放入侧斜放置且装满酒精的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出32g酒精。g取10N/kg,酒精的密度为0.8g/cm3。求:
(1) 木块受到的浮力。
(2) 木块排开酒精的体积。
(3) 木块的密度。
【能力进阶】
7. 将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时甲沉底,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小
B. 若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小
C. 向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大
D. 向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
8. 一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态(如图所示)。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是( )
A. 加速向下运动 B. 匀速向下运动
C. 减速向下运动 D. 仍然处于静止状态
9. 水平桌面上放有完全相同的甲、乙两烧杯,烧杯内分别盛有M、N两种液体,将质量相等、体积不等(VA<VB)的正方体实心物块A、B分别放入两烧杯中,静止时液面刚好相平,如图所示。下列判断错误的是( )
A. 物体排开液体的质量:mA<mB
B. M、N两种液体的密度:ρM>ρN
C. 两物块密度:ρA>ρB
D. 桌面受到烧杯的压强:p甲>p乙
10. 有一个棱长为10cm的正方体物块漂浮在水中,静止时物块上表面与水面平行,露出水面的高度为5cm,如图甲所示,求:(g取10N/kg)
(1) 物块受到水的浮力。
(2) 物块的密度。
(3) 若要使物块浸没在水中(如图乙所示),需要施加的最小压力F。
11. 质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,将A、B两实心物块分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB。下列关于两物块静止时所受浮力FA与FB之比,不可能的是( )
A. 1∶1 B. 2∶3
C. ρ水∶ρA D. ρ水∶ρB
五、 物体的浮与沉
第2课时 浮力的应用
【新知梳理】
1. 潜艇通过向舱中充水或从水舱向外排水,可以改变潜艇的__________,从而控制其__________或__________。
2. 轮船漂浮在水面上时,F浮______G船,轮船的大小通常用排水量来表示。排水量是指轮船满载货物时排开水的__________。
3. 气球和飞艇内的气体密度小于外部空气的密度,它们受到的空气浮力________它们的重力而升空。
4. 密度计是测量_______________的仪器,它是利用______________条件制成的。由于同一支密度计的重力是一定的,所以它在不同液体中受到的浮力__________。由F浮=ρ液V排g可知,密度计漂浮在不同液体中时,其排开液体的体积_________,根据它浸入液体中的深度就可以读出液体的密度。当ρ液越大时,V排液就越_____,密度计露出部分体积就越______,所以大的刻度值在_______,小的刻度值在_______。
【随堂练习】
1. 潜艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮____(>/=/<)G。当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜艇将________(上浮/悬浮/下沉)。
2. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。其满载排水量约8万吨,满载时所受浮力为__________N。若福建舰从海水密度大的海域驶入密度小的海域,浮力________(增大/不变/减小),吃水深度________(增大/不变/减小)。当战斗机从福建舰上起飞后,舰体所受浮力将会________(增大/不变/减小)。(g取10N/kg)
3. 如图所示,当热气球喷火装置“喷火”时,气囊内的空气被加热并排出一部分后,热气球上浮。下列关于其升空原因的说法,正确的是( )
A. 加热时气囊内气体密度不变
B. 气囊排开空气的重力等于自身重力
C. 气囊内气体密度小于空气密度
D. 气囊所受的浮力大于它排开空气的重力
4. 如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为20g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为100g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1) 求潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力。
(2) 为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水?
【基础过关】
1. 海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的某型号潜艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是( )
A. 悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B. 漂浮时排开的海水所受的重力最小
C. 上浮过程中所受浮力逐渐变大
D. 漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
2. 2024年5月1日,我国福建号航母成功海试。如图所示,当航母从长江内港被拖曳船拖入海洋时( )
A. 舰体略上浮,受到的浮力不变
B. 舰体略上浮,受到的浮力变大
C. 舰体略下沉,受到的浮力不变
D. 舰体略下沉,受到的浮力变大
3. 如图所示是某型号民用载人飞艇,该飞艇最大可载乘客数为9人,艇体的气囊内充以密度比空气小的氢气(上升时飞艇外形不变)。下列说法正确的是( )
A. 飞艇上升过程中,受到的浮力等于它排开空气所受的重力
B. 飞艇是通过改变排开空气的重力实现上升和下降的
C. 飞艇上升过程中,大气对飞艇的压强逐渐变大
D. 飞艇悬浮时,受到的浮力大于其所受的重力
4. 盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法错误的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力等于重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适量的盐
5. 兴趣小组自制“潜水艇”,将其放入一个底面积S为100cm2,水深h0为10cm的薄壁柱形容器内。“潜水艇”放入水中恰好悬浮,如图所示,此时水深h1为12cm,“潜水艇”受到的重力大小为______N。打开进水阀门,空腔内开始进水,“潜水艇”下沉,最终沉底且空腔充满水,此时容器内水深为_____cm。(“潜水艇”的材料密度ρ=2.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【能力进阶】
6. 如图所示,潜艇在海水下从高密度水层驶入低密度水层时,急速掉落的现象称为“掉深”。下列说法错误的是( )
A. 潜艇遭遇“掉深”时,所受浮力变小
B. 潜艇在高密度水层中下潜,所受的水的压强变大
C. 潜艇悬浮在高密度水层和低密度水层中,重力不变
D. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,所受浮力变小
7. 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃,下列说法正确的是( )
A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足22℃<t<24℃
D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
8. 如图所示是由中国科学院自主研发的极目一号Ⅲ型浮空艇,创造了海拔9032m的大气科学观测海拔高度的世界纪录。浮空艇的总体积约为9000m3,当其上升时不断向外排放空气,但整个浮空艇的体积保持不变。在浮空艇上升过程中,浮空艇受到的浮力______(变大/不变/变小)。浮空艇在9032m高空受到的浮力是________N。当浮空艇悬浮在9032m的高空时,它受到的浮力______(大于/等于/小于)它自身的重力。(已知地表的空气密度为1.29kg/m3,9032m高空的空气密度约为0.4kg/m3,g取10N/kg)
9. 某日,中国海军辽宁号航母编队在西太平洋海域进行远海实战训练。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起落,执行各种军事任务。(海水的密度ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1) 航母从密度小的近海驶入密度大的深海(航母总重不变),其排开海水的质量将______(变大/不变/变小)。
(2) 若航母满载时排水量达6.75×104t,则此时受到的浮力是多少?
(3) 一架质量为22t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积变化了多少?
参考答案
五、 物体的浮与沉
第1课时 物体浮沉的条件
【新知梳理】
重;浮;上浮;漂浮;G物;悬浮;平衡;任意;下沉;沉底;
【随堂练习】
1、小于;等于;2、上浮;漂浮;9;下沉;3、C;4、(1)F浮=7.84N<8.8N,故铁球下沉;(2) F浮=9.8N>8.8N,故铁球上浮,静止后漂浮,静止时受到的浮力F浮=G球=8.8N;
【基础过关】
1、D;2、B;3、C;4、C;5、B;6、(1)0.32N;(2) 40cm3;(3) 0.5g/cm3;
【能力进阶】
7、B;8、A;9、A;10、(1)5N;(2) 0.5×103kg/m3;(3)5N;11、D;
五、 物体的浮与沉
第2课时 浮力的应用
【新知梳理】
1、自重;上浮;下沉;2、=;质量;3、大于;
4、液体密度;二力平衡;一样;不同;小;大;下面;上面;
【随堂练习】
1、=;上浮;2、8×108;不变;增大;减小;3、C;4、(1)5N;(2)380g;
【基础过关】
1、B;2、A;3、A;4、C;5、2;11;
【能力进阶】
6、C;7、D;8、变小;36000;等于;9、(1)不变;
(2)6.75×108N;(3) 20m3;
1
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