物體的浮沉條件及應(yīng)用-2019-2020學(xué)年八年級(jí)下冊(cè)物理精講精練

1、專(zhuān)題10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用課前預(yù)習(xí)、浮沉條件F浮GF浮VGF 浮=6 F浮=6F浮+N=G處于動(dòng)態(tài)（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小斷改艾），受非平衡力作用?？梢酝Ａ粼谝后w的任何深度處。是上浮”過(guò)程的最終狀態(tài)。是下沉”過(guò)程的最終狀態(tài)。處于靜態(tài)，受平衡力作用。、浮力的應(yīng)用1 .密度計(jì)：測(cè)量液體密度的儀器。密度計(jì)在不同的液體中所受的浮力 相等。2 .輪船原理：物體漂浮條件的應(yīng)用。輪船在不同的液體中（如：江水、海水）所受浮力 相等。輪船排水量是指輪船排開(kāi)水的 質(zhì)量。3 .潛水艇的原理：是通過(guò)改變自身的 重力 來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的。4 .氣球和飛艇的原理：是通過(guò)改變自身的 體積來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的。知識(shí)點(diǎn)解讀與例題突破知識(shí)點(diǎn)1:物體

2、的浮沉條件1 .物體上浮、下沉是運(yùn)動(dòng)過(guò)程，此時(shí)物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部，上浮的結(jié)果是浮出 液面，最后漂浮在液面。如表:浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)傻 > 伊物體上浮淖 < 明物體下沉俄=好物體懸浮在液體中任何深度處2 .漂浮與懸浮的共同點(diǎn)都是浮力等于重力，在平衡力的作用下靜止不動(dòng)。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài), 物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒(méi)在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài)，整個(gè)物體浸沒(méi)在液體中。如表：物體所處狀態(tài)浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度的關(guān)系F浮=G物/ >新F浮=G物篦=.F浮G物慳 < /3 .物體下表面與容器底緊密接觸

3、，沉底：F浮=0N【例題1】(2019山東棗莊)在木棒的一端纏繞一些細(xì)銅絲制成簡(jiǎn)易的液體密度計(jì)，將其分別放入盛有甲乙兩種液體的燒杯中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，若密度計(jì)在甲乙液體中受到的浮力分別是F甲、F乙，甲乙兩種液體的密度分別為 p甲、p乙.則()A. F甲VF乙B. F甲F乙C. p甲p乙D. p甲Vp乙【答案】D【解析】(1)同一密度計(jì)在兩種液體中都漂浮，所以受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力。(2)由圖可以得出密度計(jì)排開(kāi)液體體積的大小關(guān)系，再根據(jù)阿基米德原理分析液體的密度大小關(guān)系。AB、由于密度計(jì)兩次靜止時(shí)都處于漂浮，則 5浮=6,即密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力G.所

4、以，5甲=5乙，故AB錯(cuò)誤；CD、由圖知，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積： V甲排V乙排， 由F浮=p液gV排可知：p甲v p乙；故C錯(cuò)誤，D正確。 知識(shí)點(diǎn)2:物體的浮沉條件的應(yīng)用1 .輪船：(1)原理：把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船，使它排開(kāi)水的體積增大，從而來(lái)增大它所受的浮力，故 輪船能漂浮在水面上。(2)排水量：輪船滿載時(shí)排開(kāi)的水的質(zhì)量。2 .潛水艇：原理：潛水艇體積一定，靠水艙充水、排水來(lái)改變重力，使重力小于、大于或等于浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮、下潛 或懸浮的。3 .氣球和氣艇: 原理：氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體（氫氣、氨氣、熱空氣）【例題2】北方人有吃餃子的習(xí)慣，剛包好的餃子，為什么放入水中

5、會(huì)下沉，而過(guò)一會(huì)兒餃子會(huì)浮起來(lái)？ 答案：剛剛包好的餃子，放入水中時(shí)，由于餃子所受浮力小于重力，所以下沉；過(guò)一會(huì)兒，由于餃子受熱 后內(nèi)部空氣膨脹，餃子的體積增大，排開(kāi)水的體積也增大、浮力增大，當(dāng)餃子所受到的浮力大于重力時(shí)， 它會(huì)浮起來(lái)。解析：此題通過(guò)煮水餃的過(guò)程及現(xiàn)象考查了物體的浮沉條件，物體在液體中的浮沉是由物體完全浸沒(méi)時(shí)浮 力與重力的大小關(guān)系決定的。物體的浮沉條件：上?。篎浮G,懸浮：5浮=6,下沉：F浮VG;物體在液體中的浮沉最終是由物體完全浸沒(méi)時(shí)浮力與重力的大小關(guān)系決定的，根據(jù)浮沉條件判斷水餃在水中上浮和下沉的原因。習(xí)題精練一、選擇題1. （2019山東臨沂）將兩個(gè)完全相同的小球分別放入

6、裝有不同液體的甲、乙兩燒杯中，球靜止時(shí)兩燒杯液面相平，如圖所不。下列判斷正確的是（）甲乙A.兩小球所受浮力大小相等B.乙燒杯中液體的密度大C.乙燒杯中小球排開(kāi)的液體質(zhì)量大D.甲燒杯底部受到液體的壓強(qiáng)小【答案】A【解析】A.因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在兩杯中受到的浮力 相等，都等于小球的重力，故 A正確；B.由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。根據(jù)浮沉條件可知，p甲液P球，P乙液=球.所以p甲液p乙液，故B錯(cuò)誤；C.由于兩球漂浮或懸浮，排開(kāi)液體的重力等于球的重力，則小球排開(kāi)的液體質(zhì)量等于球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D .由于兩杯中液面相平，所以根據(jù)p

7、=p液gh可知，燒杯底受到液體的壓強(qiáng)：p甲液p乙液.故D錯(cuò)誤。2. （2019山東泰安）如圖所示，水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同容器，分別裝有密度為p、律的兩種不同液體，將兩個(gè)相同的小球分別放在兩容器中，小球靜止時(shí)，兩容器液面相平，兩個(gè)小球受到的浮力分別為Fi、F2,則下列判斷中（） Fi > F2 Pi > f2甲容器底部受到液體的壓強(qiáng)大于乙容器底部受到液體的壓強(qiáng)甲容器對(duì)桌面的壓力小于乙容器對(duì)桌面的壓力. ， . ， ZzZ/ZZZ/y/ZZZ/ZXZ/ 甲乙A.只有正確B.只有正確C.只有正確D.只有正確【答案】A【解析】因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，所以兩個(gè)相

8、同的小球在兩杯中受到的浮力都等于小球的重力，則：Fi=F2,故錯(cuò)誤；由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件可知，p球，修=球.所以P1> p2,故正確；兩杯中液面相平，pi>凡 所以根據(jù)p= p液gh可知，燒杯底受到液體的壓強(qiáng)：pi>p2,故正確。由于兩球漂浮或懸浮，排開(kāi)液體的重力等于球的重力，則兩種情況下容器內(nèi)的總重力等于等高的液體產(chǎn)生的壓力，所以可以認(rèn)為甲杯內(nèi)液體的體積等于乙杯內(nèi)液體的體積，且Pi>。由G=mg= p Vg可知，甲杯內(nèi)總重力較大，甲、乙兩燒杯相同，所以甲杯對(duì)桌面的壓力較大，故錯(cuò)誤；由此分析可知：只有正確。3. （2019山東

9、威海）一個(gè)質(zhì)量為80g的圓柱形瓶身的空玻璃瓶，內(nèi)裝 10cm高的水密封后放在水平地面上，如圖甲所示，再將玻璃瓶分別倒置在盛有水和某種未知液體的容器中，靜止后，瓶?jī)?nèi)、外液面的高度差如圖乙和圖丙所本（p水=1 M03kg/m3, g= 10Nkg ,瓶壁厚度忽略不計(jì)）。下列說(shuō)法正確的是（）A .玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液體中受到的浮力B.玻璃瓶底的面積為50cm2C.未知液體的密度為 0.75g/cm3D.玻璃瓶在水中受到的浮力為4.8N【答案】CD【解析】A .圖乙和丙中，玻璃瓶都處于漂浮狀態(tài)，則 F浮水=F浮液=G瓶總，故A錯(cuò)誤；B.圖乙中玻璃瓶處于漂浮狀態(tài)，浮力等于其總重力，G 杯=

10、m 杯g= 0.08kg 10N/kg = 0.8N ,F浮水=G,+G水,p水gS (hi+h2)= G +p水gShi,p水 gSh2= G 杯,玻璃瓶底面積 S=1期= 4X10 3m2= 40cm2,故B錯(cuò)誤；p 1. ox 1 03kg/D3X 1 OK/kgx 0. 02mC.設(shè)玻璃瓶的底面積為 S,玻璃瓶在水中和在液體中受的浮力相等，F(xiàn)浮水=F浮液,p水gV排=p液gV排p水g (V 7K+Sh2)= p液g (V 水+Sh3),因?yàn)樗捏w積 V 水=$卜1,圖中 h1 = 0.10m, h2= 0.02m, h3= 0.06m,解得：p液=0.75 M03kg/m3=0.75g

11、/cm3;故 C 正確；D,玻璃瓶中水的體積 V 水=Sh1=4M0-3m2xO.10m = 4M0-4m3,根據(jù) G= mg 和 p=可得:G 水=p水V 水g= 1.0 X03kg/m3MX10 4m3x 10N/kg -4N則F浮水=G杯+G水=0.8N+4N = 4.8N ,故D正確。二、填空題4. (2019湖北荊州)2018年10月20日，全球最大水陸兩棲飛機(jī)鮑龍” AG60駐湖北荊門(mén)成功實(shí)現(xiàn)水上首飛起降。若某次 AG600漂浮停在水面上時(shí)，飛機(jī)排開(kāi)水的體積為45m3,飛機(jī)底部距水面 2m深處受到水的壓強(qiáng)為 Pa,飛機(jī)所受重力為 N . (g=10N/kg , p水=1.0 M03

12、kg/m3)【答案】2 M04; 4.5 M05?！窘馕觥?1)飛機(jī)底部距水面 2m深處受到水的壓強(qiáng)：p= p水gh= 1.0 103kg/m3X10N/kg >2m = 2M04Pa；(2)飛機(jī)漂浮停在水面上時(shí)，由漂浮條件和阿基米德原理可得飛機(jī)所受重力：G 飛機(jī)=5浮=p 水 gV 排=1.0 103kg/m3x10N/kg M5m3= 4.5 M05N。5. （2019湖南懷化）一個(gè)重為0.5 N的木塊放入裝有水的燒杯中，木塊處于漂浮狀態(tài)，則木塊受到的浮力是N;若再沿?zé)谕鶡芯徛氐谷霛恹}水，則木塊受到的浮力將 （選填變大"、不變”或 變小”）【答案】0.5;不變。【

13、解析】（1）將重為0.5N的木塊放入裝有水的燒杯中，靜止時(shí)木塊處于漂浮狀態(tài)，所以木塊所受浮力的大小為 F=G=0.5N ;（2）木塊漂浮，所以木塊的密度小于水的密度，如果再沿?zé)谕鶡芯徛氐谷霛恹}水，木塊的密度不變，水的密度變大，所以，木塊仍然漂浮，所受浮力F=G=0.5N ,所以浮力不變。6. （2019福建?。┤鐖D，氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊，它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G總，則氣球受到的浮力 F浮 G總（選填 法” T“或之"）；若水溫升高，石塊將（選填 上浮”下沉”或保持懸浮”）?！敬鸢浮?<上浮?！窘馕觥浚?）氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊，它們恰好懸浮

14、在水中。貝U F浮氣球+F浮石塊=G總,所以則氣球受到的浮力F浮氣球v G總；（2）水溫升高時(shí)，氣球內(nèi)空氣的體積變大，排開(kāi)水的體積變大，由F浮=p水V排g,氣球受到的浮力將變大；石塊受到的重力不變，此時(shí)氣球和石塊受到的浮力大于自重，石塊將上浮。7. （2019四川內(nèi)江）質(zhì)量為8kg的木塊漂浮在水面上，它受到的浮力大小為 N.浮力的方向是（g= 10N/kg ）【答案】80;豎直向上?！窘馕觥磕緣K漂浮在水面上，則木塊受到浮力F浮=G = mg = 8kg X10N/kg = 80N ;浮力的方向是豎直向上的。8. （2019四川達(dá)州）將密度為0.9 103kg/m3、體積為V的冰塊放入盛有適量水

15、的圓柱形容器中（無(wú)水溢出），冰塊靜止時(shí)露出水面的體積 V露=V,當(dāng)冰塊完仝熔化后（總質(zhì)量不變）容器中的水面將 （選填升高”、降低"或不變”）?！敬鸢浮?；不變。10【解析】由題意可知冰浮在水面上，則 5浮=6冰，由阿基米德原理和重力公式可得：p水gV排=p冰gV,貝u V排=止=0"工口6 w =J V口水 LXlOg/m3 10所以露出水面的體積：丫露=丫-v排=v-!_v =_1_V；10 flO當(dāng)冰塊完全熔化后，熔化為水的質(zhì)量和冰的質(zhì)量相同，即p水V冰化水=p冰V,P 永Vh Q所以V冰化水=V,即熔化為水的體積與原來(lái)排開(kāi)水的體積相同，故液面高度不變。9. （2019四

16、川巴中）兩個(gè)完全相同容器內(nèi)分別盛滿不同的液體，現(xiàn)將兩個(gè)完全相同的小球輕輕放入容器中,小球靜止后的狀態(tài)如圖所示，則液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是P甲 P乙；兩小球所受的浮力關(guān)系是F甲 F乙.（選填歹、之"或工”）。甲 乙【答案】;。【解析】由題意可知，兩個(gè)完全相同容器內(nèi)盛滿不同的液體時(shí)，液體的深度相同，由圖可知，兩個(gè)完全相同的小球輕輕放入容器中靜止后，甲中小球沉底，乙中小球漂浮，因物體的密度大于液體的密度時(shí)下沉，物體的密度小于液體的密度，所以，甲中液體的密度小于乙中液體的密度，由p= pgmr知，甲液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)小于乙液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)，即 p甲p乙;因物體沉底時(shí)受到的浮力小于自身

17、的重力，物體漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，所以，甲中小球受到的浮力小于乙中小球受到的浮力，即 f甲F乙。、綜合應(yīng)用題10. (2019貴州貴陽(yáng))小明運(yùn)用浮力相關(guān)知識(shí)制作了可以用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的浮力秤”其構(gòu)造如圖所示，在水平支架的左端固定刻度盤(pán)，支架橫梁兩端各固定一個(gè)滑輪，將一根無(wú)彈性的細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)滑輪，細(xì)線的一端懸掛砰盤(pán)，另一端連接裝有適量細(xì)沙的圓柱形浮筒(浮筒自重不計(jì))，在線的適當(dāng)位置固定一根大頭針作為指針，把浮筒浸入裝有適量水的水槽中，稱(chēng)量時(shí)，把待測(cè)物體放入砰盤(pán)后，指針下降浮筒上升，靜止后，待測(cè)物體的質(zhì)量就可以通過(guò)指針在刻度盤(pán)上的位置反映出來(lái)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題(不計(jì)細(xì)線、砰盤(pán)、指針的質(zhì)

18、量以及線與滑輪的摩擦)(1)為了制作量程為1kg的浮力秤，向砰盤(pán)添加1kg的祛碼，逐漸向空浮筒內(nèi)加入細(xì)沙， 當(dāng)浮筒的 (選 填土”或下”)表面剛好與水面齊平并保持靜止時(shí)，在刻度盤(pán)上將指針?biāo)傅奈恢脴?biāo)定為最大刻度線。(2)取下祛碼，當(dāng)浮筒受到 力和 力是一對(duì)平衡力時(shí)，浮筒能直立地浮在水面上靜止，此刻度所指的位置應(yīng)標(biāo)定為零刻度線，在均勻地標(biāo)定其余刻度線。(3)若將質(zhì)量為 m (m<1kg)的待測(cè)物體放在砰盤(pán)上，當(dāng)浮筒靜止時(shí)其下表面距離水面的距離是h,若細(xì)沙的質(zhì)量是M,浮筒的橫截面積是 S,水的密度為p水，請(qǐng)寫(xiě)出待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式m=。(4)若將原來(lái)的浮筒更換為長(zhǎng)度相同、橫截面積更小的另一個(gè)浮筒，細(xì)沙的質(zhì)量和細(xì)線的長(zhǎng)度等不變，則重新標(biāo)定的刻度線與原來(lái)刻度線相比發(fā)生變化的是 (選填零刻度線上升”或最大刻度線下 降”)，請(qǐng)你分析帶來(lái)這一變化的原因是： ?！敬鸢浮?1)下(2)重 浮