10.3 物体的浮沉条件及应用 学案-2025-2026学年人教版物理八年级下冊
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普通
摘要:
该初中物理导学案聚焦“物体的浮沉条件及应用”,引导学生掌握浮沉条件中浮力与重力、密度、排开体积的关系,通过生活实例(如苹果浮沉、泡茶现象)和实验(浮沉子)导入,衔接前期浮力概念,以填空、受力示意图为支架构建知识体系。
这份资料特色鲜明,结合密度计、轮船、潜水艇等实际应用,设计从基础填空到综合计算的分层习题,注重科学探究(实验分析)和科学思维(模型建构、推理),帮助学生形成物理观念,提升运用知识解决实际问题的能力。
内容正文:
10.3物体的浮沉条件及应用
1、 认识物体的浮与沉
1. 根据物体的浮沉条件填空,并在图中画出此状态下物体的受力示意图。
(1)漂浮:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(2)上浮(未浮出液面):F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(3)悬浮:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(4)下沉(仍在液面下):F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(5)沉底:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
【答案】 = > < > > = = = = < < = < < =
2、 浮力的应用
2. 在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示。木头受到的浮力 它自身的重力,鱼受到的浮力 它自身的重力,石头受到的浮力 它自身的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 等于 等于 小于
3. 如图所示的仪器可以测量液体的 ,利用了 原理,其刻度值从上往下逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 密度值 漂浮 变大
4. 轮船虽然用钢铁制造,但其整体是通过做成_______形状,增大______,从而增大_______,使F浮 = G总,实现漂浮。
【答案】空心;排开水的体积;浮力
5. 轮船装满货物时排开水的 ,叫作轮船排水量。
【答案】质量
6. 一艘轮船从长江驶入大海(ρ海水 > ρ江水),它受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),船身会______(选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
【答案】不变;上浮一些
7. 气球和飞艇是利用空气对它的 升到空中的,是靠改变气囊的体积调节 大小来控制升降的。
【答案】 浮力 浮力
8. 如图所示,潜水艇通过调节自身 来实现上浮和下潜。潜水艇处于悬浮状态时受到的浮力 重力;若向水舱充水,其重力变 ,潜水艇将 ;若将水舱中的水排出一部分,潜水艇将 。
【答案】 重力 等于 大 下潜 上浮
一 认识物体的浮与沉
9. 小明观察到:将静置在离水面一定高度的苹果静止释放,苹果掉入水中先向下运动一段距离后(没有触底),后又向上运动,最终漂浮在水面上静止。关于苹果浸没在水中的那段运动过程,下列说法正确的是( )
A.它始终处于平衡状态
B.向下运动时,它所受的重力大于浮力
C.向上运动时,它所受的重力小于浮力
D.运动方向改变,它所受浮力的方向也改变
【答案】C
【详解】A.苹果从进入水中到最终漂浮的过程中,经历了加速下沉、减速下沉、停止下沉、加速上浮、减速上浮最终漂浮等多个运动阶段。这些运动状态的连续变化充分说明苹果在水中运动时受到的是非平衡力作用。只有当苹果最终漂浮在水面静止时,才处于平衡状态,故A错误;
B.苹果入水后向下运动的主要原因是惯性。随着浸入深度增加,排开水的体积增大,浮力逐渐增大,浮力即使大于重力,苹果也可能继续向下运动。例如推小车的人,即使不推小车了,摩擦力向后,小车由于具有惯性还会向前运动一段距离,故B错误;
C.苹果能够从水中上浮,说明此时浮力已经大于重力。根据阿基米德原理,完全浸没时浮力最大。当苹果开始上浮后,随着部分露出水面,排开水的体积减小,浮力逐渐减小,直到浮力等于重力时达到漂浮平衡状态。因此在上浮过程中浮力始终大于重力,故C正确;
D.浮力的方向是由液体对物体的压力差决定的,始终竖直向上。无论苹果是下沉还是上浮,浮力的方向都不会改变。运动方向的改变是由重力和浮力的合力方向决定的,故D错误。
故选C。
10. 体积相同的三个实心物体A、B、C浸没水中,物体的浮沉情况如图所示。下列分析正确的是( )
A.物体C的密度最大,重力最大
B.三个物体受到的浮力不相等
C.物体A上浮至漂浮,所受浮力一直不变
D.三个物体都处于平衡状态
【答案】A
【详解】AB.在同种液体中,A上浮说明A所受的浮力大于它所受的重力,且A的密度小于水的密度;B悬浮说明B所受的浮力等于B所受的重力,且B的密度等于水的密度;C下沉说明C所受的浮力小于C所受的重力,且C的密度大于水的密度。由于物体的体积相等,则由浮力公式可知,它们在水中受到的浮力相等,则可判断C的密度最大,重力最大。故A正确,B错误;
C.物体A接触水面之前,所受的浮力不变;A露出水面的过程中,排开液体的体积变小,因此浮力变小。则物体A上浮至漂浮的过程中所受浮力先不变后变小。故C错误;
D.A和C物体受力不平衡,处于非平衡状态;只有物体B所受的合力为0,保持静止状态,属于平衡状态。故D错误。
故选A。
11. 物理课上,小英在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。她高兴地向同学们展示,开始时,浮沉子静止在靠近瓶口处的水中,如图所示,小英稍用力挤压水瓶,水中的浮沉子就向下运动了,这说明,浮沉子受到的重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)它受到的浮力。
【答案】大于
【详解】“浮沉子”的原理:挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向
下沉。松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。由此可知,小英稍用力挤压水瓶,水中的浮沉子就向下运动了,这说明,浮沉子受到的重力大于它受到的浮力
12. 潜水员从浅水区慢慢走向深水区,然后在水面下潜泳。若水底布满小石头,则下列体验与分析合理的是( )
A.从浅水区走向深水区,脚底的疼痛感会加重,因为潜水员所受重力变大
B.从浅水区走向深水区,脚底的疼痛感会减弱,因为潜水员所受浮力变大
C.从水下3m潜泳到水下5m,潜水员所受到的浮力变大
D.潜水员看到桥墩能稳稳地矗立于泥沙中,因为桥墩受到的浮力与重力平衡
【答案】B
【详解】AB.当他从浅水区走向深水区,人的重力不变,排开水的体积变大,受到的浮力逐渐变大,他对池底的压力变小,因此他脚底的疼痛感会减弱,故A不符合题意,B符合题意;
C.从水下3m潜泳到水下5m,潜水员浸没于水中排开水的体积不变,所受到的浮力不变,故C不符合题意;
D.深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,桥墩下表面不受液体压强,液体对桥墩没有向上的压力,由浮力的产生原因可知桥墩不受浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合题意。
故选B。
13. 对于现代生活给人们带来的紧张,可用漂浮疗法来减轻。当人漂浮在漂浮池的水面上时,池水的密度 人体的密度,人所受水的浮力 人受到的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 等于
【详解】[1][2]“漂浮疗法”是在漂浮池内加入大量的盐,使池内液体的密度大于人体密度,当人进入池内时都会漂浮起来,从而使人放松、消减紧张感,漂浮时浮力等于重力。
14. 如图所示,泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 (选填“上浮”或“下沉”);茶叶充分吸水后由于其密度 (选填“>”“<”或“=”)水的密度而下沉。
【答案】 上浮 >
【详解】 [1]根据浮与沉的条件,茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,根据可知,浮力增大,由于浮力大于重力,所以茶叶上浮。
[2]茶叶充分吸水后,质量增大,体积变化不大,导致其密度增大,当茶叶的密度大于水的密度时,根据物体浮沉条件,茶叶下沉。
15. 质量相等的甲、乙两个实心物块在水中静止时如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲的密度小于乙的密度
B.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
C.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
D.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
【答案】D
【详解】A.由图可知,甲物体悬浮,甲的密度等于水的密度,乙物体漂浮,乙的密度小于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,故A错误;
B.由图可知,甲物体悬浮,根据物体的浮沉条件可知,甲物体在水中受到的浮力为F浮甲=G甲;乙物体漂浮,乙物体在水中受到的浮力为F浮乙=G乙;因为甲、乙两物体的质量相等,则甲、乙两物体受到的重力相等,故甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,故B错误;
C.甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,由阿基米德原理可知,甲乙排开水的体积相等,故C错误;
D.由于甲物体悬浮,由浮力产生的原因得到F浮甲=F甲向上-F甲向下,F甲向下>0,乙物体漂浮,F乙向下=0,F乙浮=F乙向上,由于甲、乙两物体在水中受到的浮力相等,故甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力,故D正确。
故选D。
16. 如下图所示,把一个马铃薯放入浓盐水中,马铃薯处于漂浮状态。如果将水面以上的部分切去,则剩下的马铃薯将会( )
A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.不能判断
【答案】A
【详解】马铃薯处于漂浮状态,则由物体的浮沉条件可知,马铃薯的密度小于水的密度;将水面以上的部分切去后马铃薯的密度不变,故由物体的浮沉条件可知,马铃薯将仍处于漂浮状态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 小华将一个李子和一个香瓜放入水槽内的水中,静止后,发现李子沉到水槽底部,香瓜漂浮在水面上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于水的密度
B.香瓜的密度大于李子的密度
C.香瓜受到的浮力小于李子受到的浮力
D.若往水中加适量酒精香瓜可能悬浮
【答案】D
【详解】AB.由题意可知,香瓜漂浮在水面上,李子沉在水底,由物体浮沉条件可知,香瓜的密度小于水的密度,李子的密度大于水的密度,则香瓜的密度小于李子的密度,故AB错误;
C.据图可知,香瓜排开液体的体积大于李子排开液体的体积,液体的密度相同,根据可知,香瓜受到的浮力大于李子受到的浮力,故C错误;
D.若往水中加适量酒精,液体的密度会变小,当刚好和香瓜的密度相等时,香瓜会悬浮,故D正确。
故选D。
二 浮力的应用
18.
将一支密度计先后放入甲、乙两个容器中,如下图所示。甲、乙两个容器中液体的密度分别是、,密度计在甲、乙两个容器中受到的液体的浮力分别是、,则两个容器中液体的密度大小关系为 ,密度计所受浮力大小关系为 。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 等于
【详解】[1][2]因为密度计漂浮,所以,所以密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(),都等于密度计受到的重力G;由图知,密度计排开液体的体积:,因为,所以A、B液体的密度:。
19. 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。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.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
【答案】B
【详解】A.木棒越粗,相同密度变化下,密度计浸入深度的变化越小,测量误差会越大,而非越小,故A错误。
B.密度计始终漂浮,浮力等于重力(),根据阿基米德原理,越大,说明越小,故B正确。
C.漂浮状态下,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,而非浮力大于重力,故C错误。
D.密度计漂浮在水面时,受到的浮力等于重力,当截去密度计露出水面的部分时,重力变小,浮力大于重力,密度计会上浮,最终处于漂浮状态,故D错误。
故选B。
20. 浮力在我们生活中有许多的应用:
①密度计下方的“配重”的主要作用是通过 的方式提高密度计的稳定性,使其能竖直漂浮在液体中。当液体密度越大时,密度计露出水面的部分 。(选填“越大”、“越小”或“不变”)
②轮船能漂浮是采用 的办法。世界上最大的矿砂船排水量为40万吨,则它在海水中满载行驶时所受浮力为 N。
【答案】 降低重心 越大 空心
【详解】[1]密度计下方加配重,是为了降低密度计的重心,从而提高其稳定性,使其能够竖直漂浮在液体中。因此,第一空应填“降低重心”。
[2]密度计漂浮时所受的浮力等于其重力,根据阿基米德原理,液体密度越大,密度计浸入液体的体积越小,因此露出水面的部分越大。
[3]轮船能漂浮是通过做成空心的方式增大排开液体的体积,从而获得足够的浮力,因此,轮船能漂浮是采用“增大排开液体体积”或“空心”的办法。
[4]轮船漂浮水面,根据阿基米德原理,浮力大小等于排开液体的重力,所以
21. 轮船在从河里驶入海里的过程中,以下说法中正确的是( )
A.轮船受到的浮力不变,会下沉些 B.轮船受到的浮力不变,会上浮些
C.轮船受到的浮力变大,会下沉些 D.轮船受到的浮力变小,会上浮些
【答案】B
【详解】轮船在从河里驶入海里,轮船都处于漂浮状态,浮力都等于重力,所以浮力不变,由于海水密度更大,由可知,轮船进入海水时排开水的体积减小,则轮船会上浮。故ACD错误,B正确。
故选B。
22. 如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在 (选填“江水”或“海水”)中停泊;轮船的排水量为8000t,在海水中满载时受到的浮力是 N。(ρ江水=1×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】 海水 8×107
【详解】[1]轮船漂浮时,浮力等于重力,浮力相等的情况下,根据阿基米德原理,海水密度大于江水密度,所以轮船在海水中排开的体积更小,液面位置更浅,故轮船在海水中停泊。
[2]轮船的排水量,根据阿基米德原理,满载时受到的浮力
23. 盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】A
【详解】A.良种沉底,根据物体浮沉条件可知,良种的密度大于盐水的密度,若要选出更饱满的种子,就是要使密度不太大的良种浮上来,所以,需要需要往盐水中加入适当的盐来增大盐水的密度,故A正确;
B.盐水选种时,良种沉入水底,说明盐水的密度小于良种的密度,这样良种才会因为重力大于浮力而下沉,故B错误;
C.漂浮于水面的次种处于静止状态,受到的浮力和自身的重力是一对平衡力,所以浮力大小等于自身重力,故C错误;
D.体积相同的良种和次种,良种沉底、次种漂浮,则良种浸入盐水中的体积更大,即良种排开盐水的体积大,在盐水密度一定时,根据阿基米德原理,良种受到的浮力大于次种受到的浮力。故D错误。
故选A。
24. 阅读短文,回答问题。
挺进深海1433次
2024年12月29日,我国自主设计建造的首艘深远海船“探索三号”在海南三亚入列。截至当日,我国载人潜水器累计下潜次数达1433次,如图所示。从7000米级“蛟龙”号,到4500米级“深海勇士”号,再到创下10909米深度之最的“奋斗者”号,我国载人深潜能力不断突破。万米深潜需承受的压力,相当于2000头成年的大象踩在一个人的后背上,这压力可真大!为了使潜水器能顶住巨大的海水压力,科学家自主研制出新型钛合金材料,它具有强度高、韧性好、质量轻的特点。一般潜水器在下潜时,压载水箱通过注水开始下潜,在临近海底时,潜水器通过抛掉第一组压载铁使潜水器按照作业计划下沉到作业区域。完成任务后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器加速上浮返航。
(1)新型钛合金材料的优点是 (写出一条即可);
(2)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,当它在海面下10000m时,海水对它的压强为 Pa;(海水的密度取1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)浸没在海水中的潜水器通过往压载水箱中注水使潜水器开始下潜,此过程中潜水器受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),注水的目的是 。
【答案】(1)强度高(合理即可) (2) (3) 不变 增大自身重力(合理即可)
【详解】(1)根据短文中内容可知,新型钛合金材料具有强度高、韧性好、质量轻的优点。
(2)当它在海面下10000m时,海水对它的压强为
(3)[1]浸没在海水中的潜水器下潜时排开海水的体积和海水的密度不变,根据阿基米德原理可知,潜水器受到的浮力不变。
[2]潜水器在下潜时,压载水箱通过注水增大自身的重力,使潜水器受到的重力大于浮力而开始下潜。
25. (多选)某科技小组制作了如图所示的潜水艇模型。根据模型下列分析正确的是( )
A.潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
B.潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
C.向试管内吹气,试管中水会被排出,模型会上浮
D.向试管外吸气,模型下沉时,试管受到的浮力减小
【答案】AC
【详解】A.潜水艇模型通过胶管吸气或吹气,可以改变试管内的水量,从而改变模型的总重力。根据物体的浮沉条件,重力与浮力的关系,通过改变自身重力可以实现上浮、下沉或悬浮。故A正确;
B.潜水艇模型沉底时,处于静止状态,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和容器底部的支持力。根据力的平衡条件,因支持力大于0,所以重力G一定大于浮力,故B错误;
C.向试管内吹气时,试管内气压增大,会将水排出,模型的总重力减小。因模型排开水的体积不变,浮力保持不变,当重力小于浮力时,模型会上浮,故C正确;
D.向试管外吸气时,试管内气压减小,水会进入试管,模型总重力增大,从而下沉;但模型始终浸没在水中,试管排开水的体积始终不变,根据阿基米德原理,浮力不会减小,故D错误。
故选AC。
26. 如图为我国第三艘航空母舰福建舰赴相关海域开展试验的情境。若其满载排水量为8万吨。下列说法正确的是( )
A.航母从东海驶入南海受到的浮力会变大
B.以起飞的舰载机为参照物,航母是运动的
C.飞机飞出后,舰受到的浮力大小不会改变
D.飞机飞出后,舰排开水的质量仍是8万吨
【答案】B
【详解】A.航母从东海驶入南海始终漂浮时,受到的浮力等于物体的重力,重力不变,故浮力不变,故A错误;
B.以起飞的舰载机为参照物,航母相对于舰载机的位置改变,是运动的,故B正确;
CD.航母始终漂浮,浮力等于重力,舰载机起飞后,航母总重力减小,所以所受浮力减小,因而排水量减小,此时不再是满载,故排开水的质量小于8万吨,故CD错误。
故选B。
27. 长沙市文化旅游广电局携“快乐长沙、韵味星城”定制热气球亮相欧洲最大热气球节——布里斯托热气球节,如图所示,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,使得气球内空气密度 ,热气球受到的浮力增大,当浮力 热气球自身重力时,热气球就开始上升。
【答案】 变小 大于
【详解】[1]根据密度公式,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,而空气质量不变,所以气球内空气密度变小。
[2]根据物体的浮沉条件可知,当浮力大于自身重力时,物体上浮,故气球上升。
28. 生活与科技中,轮船、潜水艇、密度计、氢气球的应用均与力学知识相关,下列对其原理的分析,正确的是( )
A.轮船能浮在水面,是因为轮船所受浮力大于自身重力
B.潜水艇实现下潜,是通过减小自身重力,让所受浮力小于重力
C.氢气球加速升空,是因为氢气球的重力小于氢气球所受到的浮力
D.密度计在不同液体中漂浮,浮力随液体密度变大而变大
【答案】C
【详解】A.轮船能浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,轮船处于漂浮状态,其受到的浮力始终等于自身重力,故A错误;
B.潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,下潜时,应增加自身重力,使重力大于所受浮力,实现下潜,故B错误;
C.氢气球加速升空,说明氢气球所受的竖直向下的重力小于竖直向上的浮力,故C正确;
D.同一只密度计在不同液体中都处于漂浮状态,受到的浮力相等,故D错误。
故选C。
29. 小敏将一块重力为5N的矿石挂在弹簧测力计下浸没在水中,测力计示数为3N,求:(水的密度1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)矿石受到浮力的大小多大?
(2)矿石的体积是多少m3?
(3)若将此矿石浸没在密度为的液体中,矿石受到浮力多大?
【答案】(1)2N ;(2)2×10-4m3 ;(3)3.2N
【详解】解:(1)矿石重力G=5N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F=3N,矿石受到浮力
F浮=G-F=5N-3N=2N
(2)由题意及F浮=ρ水gV排得石块的体积
(3)若将此矿石浸没在密度为1.6×103kg/m3的液体中,矿石受到的浮力
F浮′=ρ液gV排=1.6×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=3.2N
答:(1)矿石受到浮力的大小是2N;
(2)矿石的体积是2×10-4m3;
(3)若将此矿石浸没在密度为1.6×103kg/m3的液体中,矿石受到浮力是3.2N。
30.
如图所示,一艘轮船正在长江上航行,假设船体和货物总重为7500吨,江水的密度为1.0103kg/m3。(g=10N/kg)求:
(1)轮船受到的浮力?
(2)船体浸在水面下的体积?
【答案】(1)7.5107N;(2)7.5103m3
【详解】解:(1)轮船是漂浮,浮力等于船体和货物总重
(2)船体浸在水面下的体积,由得
答:(1)轮船受到的浮力为7.5107N;
(2)船体浸在水面下的体积为7.5103m3。
31. 如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A放在水中后处于漂浮状态,此时A浸在水中的体积为1.5×10-4m3,A的下表面面积为30cm2(水的密度为1.0×103kg/m3)。求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)木块下表面受到水的压力;
(3)木块下表面处水的压强。
【答案】(1)1.5N;(2)1.5N;(3)500Pa
【详解】解:(1)木块A受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N
(2)由浮力产生的原因F浮=F下-F上可得,木块上表面没有受到水的压力,木块下表面受到水的压力
F下=F浮+F上=F浮+0=1.5N
(3)木块下表面处水的压强
答:(1)木块A受到的浮力为1.5N;
(2)木块下表面受到水的压力为1.5N;
(3)木块下表面处水的压强为500Pa。
32. 如图所示,正方体A的边长为10cm,在它的上面放一个重为3N的物体B,此时正方体A恰好浸没在水中,容器中水的深度为15cm,求:
(1)水对容器底部的压强是多大?
(2)正方体A的密度是多少?
【答案】(1)1500Pa
(2)
【详解】(1)由知道,水对容器底部的压强是
(2)如图知道,A和B一起处于漂浮状态,,受到的浮力
由知道
故正方体A的密度
33. 如图所示,质量为0.6kg,体积为800cm3的长方体木块浸没在装有某种液体的柱形容器中,且保持静止,细线对木块的拉力为2N。g=10N/kg,求:
(1)浸没时木块受到的浮力;
(2)此液体的密度;
(3)剪断细线待木块静止后,木块所受的浮力。
【答案】(1)8N
(2)
(3)6N
【详解】(1)木块的重力为
木块浸没静止时受到的浮力为
(2)根据可知,此液体的密度为
(3)由于浸没时浮力大于重力,剪断细线后木块上浮,木块静止后漂浮,漂浮时木块所受的浮力为
34. 某型号中型履带式水陆两栖突击车,采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力。在海面训练过程中,该车发射多枚炮弹后,车体将 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”),车体底部受到的水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 上浮一些 变小
【详解】[1][2]发射多枚炮弹后,履带式水陆两栖突击车仍漂浮,但自重G减小,因为,所以该两栖突击车所受浮力减小;由可知,该两栖突击车排开水的体积减小,因此车体将上浮一些。车体向上浮起了一些,车底在水中的深度变小,根据可知,车体底部受到的水的压强变小。
35. 在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大
B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同
D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
【答案】D
【详解】A.由题可知,两个草莓完全相同,质量相同,重力相同,故A错误;
B.由图可知,草莓在甲中处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,在乙中漂浮,浮力也等于重力,两个草莓重力相等,所以受到的浮力也相等,故B错误;
C.甲中草莓悬浮,说明盐水密度等于草莓密度,乙中草莓漂浮,说明盐水密度大于草莓密度,所以甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,故C错误;
D.由题可知,放草莓后,甲、乙容器中的液面恰好相平,即液体深度相同,根据,因为甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,所以乙容器中盐水对容器底部的压强更大,故D正确。
故选D。
36. 放置在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的容器中盛有不同的液体,小强将两个完全相同的鸡蛋分别放入甲、乙两个容器中,鸡蛋静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面相平,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在两容器中受到的浮力大小相等
B.乙容器中液体的密度较小
C.甲液体对容器底部的压强大
D.甲容器对水平桌面的压力较大
【答案】A
【详解】A.两个鸡蛋完全相同,重力相等。甲中鸡蛋悬浮,浮力等于重力();乙中鸡蛋漂浮,浮力也等于重力()。因此,鸡蛋在两容器中受到的浮力大小相等,故A正确;
B.悬浮时液体密度等于物体密度();漂浮时液体密度大于物体密度(),则,故B错误;
C.两容器液面相平(深度相等),根据,,则乙液体对容器底部的压强大,故C错误;
D.容器完全相同,液面相平但,且甲中鸡蛋排开液体体积更大(鸡蛋排开液体体积,,故甲液体体积,乙液体体积,)。根据分析得乙容器中液体质量更大,由得乙容器中的液体重力更大,乙容器中总重力()更大,故乙容器对桌面的压力较大,故D错误。
故选A。
37. 如图所示,水平桌面上甲、乙两个相同容器中,分别盛有等体积但密度不同的液体。现将等质量的A、B两个小球放入其中,并保持静止。下列说法正确的是( )
A.A、B两个小球所受浮力的大小关系为
B.容器底部所受液体压强的大小关系为
C.容器对桌面的压力的大小关系为
D.液体密度的大小关系为
【答案】B
【详解】A.小球A在甲液体中漂浮,根据物体的漂浮条件,小球A所受的浮力等于其重力,小球B在乙液体中悬浮,根据物体的悬浮条件,小球B所受的浮力等于其重力,A、B两个小球质量相等(),根据可知,它们的重力相等。因此,两个小球所受的浮力大小相等,即,故A错误;
BD.根据阿基米德原理有,由图可知,物体A的体积小于B的体积,A漂浮,B悬浮,所以A排开液体的体积小于B排开液体的体积,两物体受到的浮力相同,因此,原来液体体积相同,所以由可得,
所以,柱形容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力加上物体受到的浮力,即
因为两物体受到的浮力相同,所以,根据,由于容器相同,受力面积相同,所以,故B正确,D错误。
C.容器对桌面的压力的压力等于容器的重力,液体的重力以及物体的重力之和,由ABD选项分析可知,,故C错误。
故选B。
38.
(多选)用盐水浸泡可以去除水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.樱桃漂浮在水面上静止时,所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
【答案】AC
【详解】ABC.由题意知,冬枣、樱桃的质量相等,,根据可得,冬枣的密度要小于樱桃的密度;由可知冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即,冬枣的密度等于甲液体的密度;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,冬枣所受的浮力等于樱桃所受的浮力,故AC正确,B错误;
D.放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,,所以,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即,且,由可知,两液体的质量,则;两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力,两容器对桌面的压力分别为
所以,故D错误。
故选AC。
39. 水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装有体积相同而密度不同的两种液体。现将质量相同、体积不同的A、B两个小球分别放入甲、乙两容器中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A,B受到的浮力FA>FB
B.两容器中液体的密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底的压强p甲<p乙
D.容器对水平桌面的压力F甲>F乙
【答案】D
【详解】AB.两球质量相等,其重力也相等,甲图,小球A漂浮,浮力等于重力,即;乙图,小球B悬浮,浮力等于重力,即,所以A球受到的浮力等于B球受到的浮力;由图,,根据,在浮力相同时,由图知,所以,故AB错误;
C.因为甲、乙液体的体积相同,由于甲液体的密度大于乙液体的密度,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,根据知,甲液体的重力大于乙液体的重力;AB球的重力相等,两球在甲、乙液体中漂浮或悬浮,与容器底不接触,容器为柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力与小球重力之和,则甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,容器的底面积相同,根据可知,液体对容器底的压强,故C错误;
D.根据以上分析可知,甲液体的重力大于乙液体的重力;两容器质量相同,则容器的重力相同,小球质量相同,其重力也相等,两容器对桌面的压力分别为,
所以,故D正确。
故选D。
40. 如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法不正确的是( )
A.若物体A、B密度相等,则物体A、B受到的浮力相等
B.若物体A、B密度相等,则两容器对桌面的压强相等
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A的重力大于物体B的重力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
【答案】B
【详解】A.由题意可知,A、B两物体体积相同,若密度也相同,则由可知,A、B质量相同。由图可知,A悬浮,B漂浮,由物体浮沉条件可知,物体漂浮和悬浮时,受到的浮力等于自身重力,即,
因A、B质量相同,故物体A、B受到的浮力相等,故A正确,不符合题意;
B.若物体A、B密度相等,A悬浮,则,B漂浮,则,所以,因两容器液面相平,且A、B体积相同,因此,则,由
可知,乙中液体重力大于甲中液体重力,由A选项可知,A、B重力相同。容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力,因为, ,容器重力相同,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力。因两容器底面积相等,由可知,,故B错误,符合题意;
C.若甲、乙液体密度相等,物体A悬浮,物体B漂浮,则、,故。因A、B两物体体积相同,由,可知,物体A的重力大于物体B的重力,故C正确,不符合题意;
D.若甲、乙液体密度相等,由图可知,根据阿基米德原理,可得,故D正确,不符合题意。
故选B。
41. 航海学习小组的同学们开展了用橡皮泥进行“造船”比赛的活动,看谁的小船装载的“货物”最多(船始终漂浮),他们各自用相同的橡皮泥制作了一艘小船,放在盛有不同体积水的相同水槽中,然后把不同数量的相同泥丸当作“货物”装进去,最终水槽中水面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中的小船所受的浮力大
B.两艘小船排开水的重力相等
C.图乙中小船排开水的体积小
D.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
【答案】D
【详解】A.两艘小船都处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,小船所受的浮力等于小船和货物的总重力。由图可知,乙船装载的“货物(泥巴)”比甲船多,而两艘小船是用相同的橡皮泥制作的,所以乙船和货物的总重力大于甲船和货物的总重力,即。因此,乙船所受的浮力大于甲船所受的浮力,即,故A错误;
B.根据阿基米德原理,物体所受的浮力等于其排开的液体的重力,即。因为,所以乙船排开水的重力大于甲船排开水的重力,即,故B错误;
C.根据浮力公式,最终排开水的体积。因为,且水的密度相同,所以乙船排开水的体积大于甲船排开水的体积,即,故C错误;
D.最终,两槽中水面相平,即两水槽中水的深度相同。根据液体压强公式可知,在液体密度和深度都相同的情况下,甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等,故D正确。
故选D。
42. (多选)如下图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N。下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B.小球在甲杯中受到的浮力大于小球的重力
C.小球的质量为50g
D.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
【答案】CD
【详解】A.小球在甲杯中受到的浮力,小球在乙杯中受到的浮力,小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,故A错误。
B.小球在甲杯中漂浮,所受浮力等于小球的重力,故B错误。
C.小球在甲杯中漂浮,浮力等于重力,即,则小球的质量,故C正确。
D.小球在甲杯中漂浮,则,小球在乙杯中下沉,则,所以甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故D正确。
故选CD。
43. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有质量相同的水和盐水,将两个体积相同的实心小球a、b分别放入两容器中,小球静止时,两容器内液面相平。下列说法正确的是( )
A.小球a受到的浮力较大
B.小球b的密度大于小球a的密度
C.甲、乙两容器底受到液体的压强相等
D.甲、乙两容器对水平桌面的压力相等
【答案】B
【详解】A.两小球的体积相同,由图可知,小球a排开水的体积较小,小球b排开盐水的体积较大,且盐水的密度大于水的密度,根据阿基米德原理可知,小球a受到的浮力较小,小球b受到的浮力较大,故A错误;
B.由图可知,小球a漂浮在水面,则小球a的密度小于水的密度,小球b沉底,小球b的密度大于盐水的密度,故小球b的密度大于小球a的密度,故B正确;
C.甲、乙两容器内液体的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,根据可知,两容器底受到液体的压强较大,故C错误;
D.小球a、b的体积相同,由于a的密度小于b的密度,根据可知,,两容器相同,且水和盐水的质量相同,则两容器和两液体的重力相同,容器对水平桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,故乙容器对水平桌面的压力较大,故D错误。
故选B。
44. 把甲、乙、丙三个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,其中物体丙与容器底部未完全紧密接触,下列说法正确的是( )
A.甲物体的密度等于乙物体的密度
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.往水中加入食用盐,物体甲受到的浮力变大
D.物体丙沉在底部静止,受到重力、浮力和支持力的作用
【答案】D
【详解】A.甲物体漂浮,说明;乙物体悬浮,说明,故,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,物体所受的浮力的大小等于其排开液体所受的重力,故,由图可知,物体甲排开水的体积要小于物体乙排开水的体积,故,根据以上公式可知,故B错误;
C.物体甲原本漂浮,物体甲所受的浮力等于物体甲所受的重力,往水中加入食用盐,改变了水的密度,此时物体甲仍然漂浮,浮力等于重力,因为物体甲所受的重力没有改变,故物体甲所受的浮力不变,故C错误;
D.对物体丙进行受力分析,此时物体丙在竖直方向上受到向上的浮力和容器底部对它的支持力,还受竖直向下的重力,因为物体丙静止,所以三力平衡,故,因此物体丙沉在底部静止,受到重力、浮力和支持力的作用,故D正确。
故选D。
45. (多选)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底。则下列说法正确的是( )
A.三个小球中密度最小的是A球
B.A、C两球所受的浮力相等
C.甲液体比乙液体对容器底的压强大
D.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
【答案】CD
【详解】A.B球在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底,A在甲中漂浮,则,由B在乙中下沉,可知,,则,C在乙中漂浮可知,,则
由A、C漂浮,且两球排开液体体积相同,可得,,则
同理,,所以,所以三个小球的密度关系为,故A错误;
BC.由A选项知,已知两容器中的液体深度相同,由可得,两液体对容器底部的压强
又,根据可得,A、C两球所受浮力,故C正确,B错误;
D.因为,所以,已知,但不能比较和的关系,所以不能确定把A、C两球对调后,A放在乙液体中的浮沉情况,A球在乙液体中可能下沉,故D正确。
故选 CD。
46. 如图所示,两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底:放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中的液面相平,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力
C.甲液体的密度等于乙液体的密度
D.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
【答案】B
【详解】A.在乙液体中,A球漂浮,B球沉底,所以A球密度小于乙液体密度,B球密度大于乙液体密度,即。又因为两球体积相同,根据,可得,故A错误;
B.在甲液体中,A球沉底,浮力;在乙液体中,A球漂浮,浮力,所以,故B正确;
C.A、B在甲液体中都沉底,说明甲液体密度小于两球密度;A在乙液体中漂浮,说明乙液体密度大于A球密度,所以,故C错误;
D.两容器液面相平,即深度h相同,又因为,根据液体压强公式,可得,故D错误。
故选B。
47. 如图所示,现将重4N,边长为10cm的正方体物块A用细绳系在盛有水的容器底部,容器的底面积为300cm2,物块A处于静止状态,此时水的深度为30cm。下列说法正确的是( )
A.细线对物块的拉力为10N
B.此时容器底部所受压力为9N
C.若剪断细绳,待物块A静止后,液面下降了6cm
D.若剪断细绳,待物块A静止后,液体对容器底部的压强为2.8×10³Pa
【答案】D
【详解】A.物块的重力为,物块浸没在水中,则
物块浸没时受到的浮力为
绳子的拉力为,故A错误;
B.水的深度为,此时容器底部所受压强为
此时容器底部所受压力为,故B错误;
CD.物块漂浮,,由得,物块漂浮时排开水的体积为
所以液面下降的深度为
待物块静止后,液体对容器底部的压强为
故C错误,D正确。
故选D。
知识运用过关
核心知识梳理
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10.3物体的浮沉条件及应用
1、 认识物体的浮与沉
1. 根据物体的浮沉条件填空,并在图中画出此状态下物体的受力示意图。
(1)漂浮:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(2)上浮(未浮出液面):F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(3)悬浮:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(4)下沉(仍在液面下):F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
(5)沉底:F浮 G物、ρ液 ρ物、V排 V物。
2、 浮力的应用
2. 在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示。木头受到的浮力 它自身的重力,鱼受到的浮力 它自身的重力,石头受到的浮力 它自身的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
3. 如图所示的仪器可以测量液体的 ,利用了 原理,其刻度值从上往下逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
4. 轮船虽然用钢铁制造,但其整体是通过做成_______形状,增大______,从而增大_______,使F浮 = G总,实现漂浮。
5. 轮船装满货物时排开水的 ,叫作轮船排水量。
6. 一艘轮船从长江驶入大海(ρ海水 > ρ江水),它受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),船身会______(选填“上浮一些”或“下沉一些”)。
7. 气球和飞艇是利用空气对它的 升到空中的,是靠改变气囊的体积调节 大小来控制升降的。
8. 如图所示,潜水艇通过调节自身 来实现上浮和下潜。潜水艇处于悬浮状态时受到的浮力 重力;若向水舱充水,其重力变 ,潜水艇将 ;若将水舱中的水排出一部分,潜水艇将 。
一 认识物体的浮与沉
9. 小明观察到:将静置在离水面一定高度的苹果静止释放,苹果掉入水中先向下运动一段距离后(没有触底),后又向上运动,最终漂浮在水面上静止。关于苹果浸没在水中的那段运动过程,下列说法正确的是( )
A.它始终处于平衡状态
B.向下运动时,它所受的重力大于浮力
C.向上运动时,它所受的重力小于浮力
D.运动方向改变,它所受浮力的方向也改变
10. 体积相同的三个实心物体A、B、C浸没水中,物体的浮沉情况如图所示。下列分析正确的是( )
A.物体C的密度最大,重力最大
B.三个物体受到的浮力不相等
C.物体A上浮至漂浮,所受浮力一直不变
D.三个物体都处于平衡状态
11. 物理课上,小英在老师的指导下制作了一个“浮沉子”。她高兴地向同学们展示,开始时,浮沉子静止在靠近瓶口处的水中,如图所示,小英稍用力挤压水瓶,水中的浮沉子就向下运动了,这说明,浮沉子受到的重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)它受到的浮力。
12. 潜水员从浅水区慢慢走向深水区,然后在水面下潜泳。若水底布满小石头,则下列体验与分析合理的是( )
A.从浅水区走向深水区,脚底的疼痛感会加重,因为潜水员所受重力变大
B.从浅水区走向深水区,脚底的疼痛感会减弱,因为潜水员所受浮力变大
C.从水下3m潜泳到水下5m,潜水员所受到的浮力变大
D.潜水员看到桥墩能稳稳地矗立于泥沙中,因为桥墩受到的浮力与重力平衡
13. 对于现代生活给人们带来的紧张,可用漂浮疗法来减轻。当人漂浮在漂浮池的水面上时,池水的密度 人体的密度,人所受水的浮力 人受到的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
14. 如图所示,泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 (选填“上浮”或“下沉”);茶叶充分吸水后由于其密度 (选填“>”“<”或“=”)水的密度而下沉。
15. 质量相等的甲、乙两个实心物块在水中静止时如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲的密度小于乙的密度
B.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
C.甲排开水的体积大于乙排开水的体积
D.甲下表面受到水的压力大于乙下表面受到水的压力
16. 如下图所示,把一个马铃薯放入浓盐水中,马铃薯处于漂浮状态。如果将水面以上的部分切去,则剩下的马铃薯将会( )
A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.不能判断
17. 小华将一个李子和一个香瓜放入水槽内的水中,静止后,发现李子沉到水槽底部,香瓜漂浮在水面上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度小于水的密度
B.香瓜的密度大于李子的密度
C.香瓜受到的浮力小于李子受到的浮力
D.若往水中加适量酒精香瓜可能悬浮
二 浮力的应用
18.
将一支密度计先后放入甲、乙两个容器中,如下图所示。甲、乙两个容器中液体的密度分别是、,密度计在甲、乙两个容器中受到的液体的浮力分别是、,则两个容器中液体的密度大小关系为 ,密度计所受浮力大小关系为 。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
19. 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。下列说法正确的是( )
A.木棒越粗,测量误差越小
B.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
C.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力大于它的重力
D.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
20. 浮力在我们生活中有许多的应用:
①密度计下方的“配重”的主要作用是通过 的方式提高密度计的稳定性,使其能竖直漂浮在液体中。当液体密度越大时,密度计露出水面的部分 。(选填“越大”、“越小”或“不变”)
②轮船能漂浮是采用 的办法。世界上最大的矿砂船排水量为40万吨,则它在海水中满载行驶时所受浮力为 N。
21. 轮船在从河里驶入海里的过程中,以下说法中正确的是( )
A.轮船受到的浮力不变,会下沉些
B.轮船受到的浮力不变,会上浮些
C.轮船受到的浮力变大,会下沉些
D.轮船受到的浮力变小,会上浮些
22. 如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在 (选填“江水”或“海水”)中停泊;轮船的排水量为8000t,在海水中满载时受到的浮力是 N。(ρ江水=1×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)
23. 盐水选种是一种巧妙挑选种子的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图)。下列说法正确的是( )
A.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐
B.盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度
C.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
24. 阅读短文,回答问题。
挺进深海1433次
2024年12月29日,我国自主设计建造的首艘深远海船“探索三号”在海南三亚入列。截至当日,我国载人潜水器累计下潜次数达1433次,如图所示。从7000米级“蛟龙”号,到4500米级“深海勇士”号,再到创下10909米深度之最的“奋斗者”号,我国载人深潜能力不断突破。万米深潜需承受的压力,相当于2000头成年的大象踩在一个人的后背上,这压力可真大!为了使潜水器能顶住巨大的海水压力,科学家自主研制出新型钛合金材料,它具有强度高、韧性好、质量轻的特点。一般潜水器在下潜时,压载水箱通过注水开始下潜,在临近海底时,潜水器通过抛掉第一组压载铁使潜水器按照作业计划下沉到作业区域。完成任务后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器加速上浮返航。
(1)新型钛合金材料的优点是 (写出一条即可);
(2)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,当它在海面下10000m时,海水对它的压强为 Pa;(海水的密度取1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)浸没在海水中的潜水器通过往压载水箱中注水使潜水器开始下潜,此过程中潜水器受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),注水的目的是 。
25. (多选)某科技小组制作了如图所示的潜水艇模型。根据模型下列分析正确的是( )
A.潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
B.潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
C.向试管内吹气,试管中水会被排出,模型会上浮
D.向试管外吸气,模型下沉时,试管受到的浮力减小
26. 如图为我国第三艘航空母舰福建舰赴相关海域开展试验的情境。若其满载排水量为8万吨。下列说法正确的是( )
A.航母从东海驶入南海受到的浮力会变大
B.以起飞的舰载机为参照物,航母是运动的
C.飞机飞出后,舰受到的浮力大小不会改变
D.飞机飞出后,舰排开水的质量仍是8万吨
27. 长沙市文化旅游广电局携“快乐长沙、韵味星城”定制热气球亮相欧洲最大热气球节——布里斯托热气球节,如图所示,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,使得气球内空气密度 ,热气球受到的浮力增大,当浮力 热气球自身重力时,热气球就开始上升。
28. 生活与科技中,轮船、潜水艇、密度计、氢气球的应用均与力学知识相关,下列对其原理的分析,正确的是( )
A.轮船能浮在水面,是因为轮船所受浮力大于自身重力
B.潜水艇实现下潜,是通过减小自身重力,让所受浮力小于重力
C.氢气球加速升空,是因为氢气球的重力小于氢气球所受到的浮力
D.密度计在不同液体中漂浮,浮力随液体密度变大而变大
29. 小敏将一块重力为5N的矿石挂在弹簧测力计下浸没在水中,测力计示数为3N,求:(水的密度1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)矿石受到浮力的大小多大?
(2)矿石的体积是多少m3?
(3)若将此矿石浸没在密度为的液体中,矿石受到浮力多大?
30.
如图所示,一艘轮船正在长江上航行,假设船体和货物总重为7500吨,江水的密度为1.0103kg/m3。(g=10N/kg)求:
(1)轮船受到的浮力?
(2)船体浸在水面下的体积?
31. 如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A放在水中后处于漂浮状态,此时A浸在水中的体积为1.5×10-4m3,A的下表面面积为30cm2(水的密度为1.0×103kg/m3)。求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)木块下表面受到水的压力;
(3)木块下表面处水的压强。
32. 如图所示,正方体A的边长为10cm,在它的上面放一个重为3N的物体B,此时正方体A恰好浸没在水中,容器中水的深度为15cm,求:
(1)水对容器底部的压强是多大?
(2)正方体A的密度是多少?
33. 如图所示,质量为0.6kg,体积为800cm3的长方体木块浸没在装有某种液体的柱形容器中,且保持静止,细线对木块的拉力为2N。g=10N/kg,求:
(1)浸没时木块受到的浮力;
(2)此液体的密度;
(3)剪断细线待木块静止后,木块所受的浮力。
34. 某型号中型履带式水陆两栖突击车,采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力。在海面训练过程中,该车发射多枚炮弹后,车体将 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”),车体底部受到的水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
35. 在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大
B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同
D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
36. 放置在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的容器中盛有不同的液体,小强将两个完全相同的鸡蛋分别放入甲、乙两个容器中,鸡蛋静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面相平,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在两容器中受到的浮力大小相等
B.乙容器中液体的密度较小
C.甲液体对容器底部的压强大
D.甲容器对水平桌面的压力较大
37. 如图所示,水平桌面上甲、乙两个相同容器中,分别盛有等体积但密度不同的液体。现将等质量的A、B两个小球放入其中,并保持静止。下列说法正确的是( )
A.A、B两个小球所受浮力的大小关系为
B.容器底部所受液体压强的大小关系为
C.容器对桌面的压力的大小关系为
D.液体密度的大小关系为
38.
(多选)用盐水浸泡可以去除水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.樱桃漂浮在水面上静止时,所受的浮力大于重力
C.冬枣和樱桃所受的浮力大小相等
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
39. 水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装有体积相同而密度不同的两种液体。现将质量相同、体积不同的A、B两个小球分别放入甲、乙两容器中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.小球A,B受到的浮力FA>FB
B.两容器中液体的密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底的压强p甲<p乙
D.容器对水平桌面的压力F甲>F乙
40. 如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。下列说法不正确的是( )
A.若物体A、B密度相等,则物体A、B受到的浮力相等
B.若物体A、B密度相等,则两容器对桌面的压强相等
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A的重力大于物体B的重力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
41. 航海学习小组的同学们开展了用橡皮泥进行“造船”比赛的活动,看谁的小船装载的“货物”最多(船始终漂浮),他们各自用相同的橡皮泥制作了一艘小船,放在盛有不同体积水的相同水槽中,然后把不同数量的相同泥丸当作“货物”装进去,最终水槽中水面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中的小船所受的浮力大
B.两艘小船排开水的重力相等
C.图乙中小船排开水的体积小
D.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
42. (多选)如下图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N。下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
B.小球在甲杯中受到的浮力大于小球的重力
C.小球的质量为50g
D.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
43. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有质量相同的水和盐水,将两个体积相同的实心小球a、b分别放入两容器中,小球静止时,两容器内液面相平。下列说法正确的是( )
A.小球a受到的浮力较大
B.小球b的密度大于小球a的密度
C.甲、乙两容器底受到液体的压强相等
D.甲、乙两容器对水平桌面的压力相等
44. 把甲、乙、丙三个体积相等的物体放入水中,它们静止时的情况如图所示,其中物体丙与容器底部未完全紧密接触,下列说法正确的是( )
A.甲物体的密度等于乙物体的密度
B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
C.往水中加入食用盐,物体甲受到的浮力变大
D.物体丙沉在底部静止,受到重力、浮力和支持力的作用
45. (多选)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底。则下列说法正确的是( )
A.三个小球中密度最小的是A球
B.A、C两球所受的浮力相等
C.甲液体比乙液体对容器底的压强大
D.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉
46. 如图所示,两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底:放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中的液面相平,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.小球A的质量大于小球B的质量
B.小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力
C.甲液体的密度等于乙液体的密度
D.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强
47. 如图所示,现将重4N,边长为10cm的正方体物块A用细绳系在盛有水的容器底部,容器的底面积为300cm2,物块A处于静止状态,此时水的深度为30cm。下列说法正确的是( )
A.细线对物块的拉力为10N
B.此时容器底部所受压力为9N
C.若剪断细绳,待物块A静止后,液面下降了6cm
D.若剪断细绳,待物块A静止后,液体对容器底部的压强为2.8×10³Pa
知识运用过关
核心知识梳理
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