1.3水的浮力（2）（原卷版）

1.3水的浮力（2）學(xué)習(xí)目學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握物體浮沉條件及其應(yīng)用2.掌握并會(huì)應(yīng)用浮力的相關(guān)計(jì)算方法知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)一、物體浮沉條件1．物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體的浮沉取決于F浮和G的大小。(實(shí)心物體浸沒在液體中)F浮<GF浮>GF?。紾(V排液＝V物)F?。紾(V排液<V物)ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液＝ρ物ρ液>ρ物下沉上浮懸浮漂浮注意：①上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài)，是動(dòng)態(tài)過程。上浮的物體最終會(huì)浮出液面，而處于漂浮狀態(tài)；下沉的物體最終會(huì)沉到容器底處于靜止?fàn)顟B(tài)；②漂浮和懸浮時(shí)，物體都是受到兩個(gè)力而處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)?。紾；③沉到水底時(shí)：F?。獸支＝G。二、物體浮沉條件的應(yīng)用1．物體浮沉條件的應(yīng)用：(1)航天員水下模擬訓(xùn)練：懸浮時(shí)，F(xiàn)?。紾；(2)輪船：將鋼鐵做成空心，增大排開液體的體積，增大浮力使F?。紾；①因?yàn)槠r(shí)，F(xiàn)?。紾，所以同一艘輪船從海洋行駛到江河或從江河行駛到海洋，其受到的浮力不變；②根據(jù)F浮＝ρ液gV排液，同一艘輪船從海洋行駛到江河，因?yàn)镕浮不變，ρ液減小，所以V排液變大，即船身稍下沉；(3)潛水艇：它的上浮和下沉是通過對(duì)水艙的排水和充水而改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的；(4)密度計(jì)：利用物體浮沉條件工作的。因?yàn)镕?。溅岩篻V排液，液體密度不同，密度計(jì)排開液體的體積就不同；(5)熱氣球和飛艇：采用充密度比空氣小的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣)的辦法，使它受到的浮力大于重力而升空。三、浮力的計(jì)算方法1.浮力計(jì)算的方法（1）二次稱量法：F浮=G物F；（2）阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排；（3）壓力差法：F=F向上F向下；（4）漂浮或懸浮條件：F浮=G排。題型1物體浮沉條件（2023秋?余杭區(qū)期末）在血液檢查時(shí)，常需要測(cè)量血液的密度。如果用密度計(jì)測(cè)量，需要血液量較多。醫(yī)院常用一個(gè)巧妙的方法：先在幾個(gè)試管中分別裝入已知不同密度的、呈淡藍(lán)色的硫酸銅溶液（如圖），然后分別在每個(gè)試管中滴進(jìn)一滴血液，根據(jù)下面某個(gè)原理就能知道血液的密度。這個(gè)原理是（）A．硫酸銅溶液的顏色 B．物體的沉浮條件 C．液體內(nèi)部的壓強(qiáng)規(guī)律 D．血液的顏色變化（2023秋?上城區(qū)期末）醫(yī)生為測(cè)量病人血液密度，往往采用以下方法：先在幾個(gè)試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸銅溶液，然后分別在每個(gè)試管中滴進(jìn)一滴血液。整個(gè)測(cè)量過程中，血滴與硫酸銅溶液不相溶，血滴的體積和質(zhì)量不變。下列相關(guān)說法正確的是（）A．若血滴在硫酸銅溶液中漂浮，則該血液密度比硫酸銅溶液密度大 B．若血滴在硫酸銅溶液中懸浮，則該血液密度等于硫酸銅溶液密度 C．若血滴在硫酸銅溶液中下沉，則該血滴在硫酸銅溶液中浮力變小 D．若血滴在硫酸銅溶液中沉底，則該血滴在硫酸銅溶液中浮力為零（2023秋?拱墅區(qū)期末）全球變暖已日益威脅到生物的生存，圖示為一對(duì)北極熊母子無助地坐在一塊不斷熔化的浮冰上，若在浮冰熔化過程中，北極熊母子在冰上不動(dòng)，浮冰始終漂浮，則（）A．浮冰受到的浮力逐漸增大 B．浮冰受到的浮力大小不變 C．北極熊受到的支持力減小 D．浮冰露出水面的體積減?。?023秋?西湖區(qū)校級(jí)期末）在盛滿不同液體的相同的溢水杯中，放入兩個(gè)完全相同的小球。如圖所示。當(dāng)小球靜止時(shí)，甲、乙兩杯中溢出液體的重力分別為0.5N和0.4N，則下列說法正確的是（）A．甲球受到浮力，乙球不受浮力 B．小球的質(zhì)量為50g C．甲杯液體的密度與乙杯液體的密度之比為5：4 D．乙球受到的浮力小于0.4N題型2物體浮沉條件應(yīng)用（2023秋?蓮都區(qū)期末）如圖所示055型驅(qū)逐艦是我國(guó)自行建造的首款萬噸級(jí)驅(qū)逐艦。下列有關(guān)該艦的說法正確的是（）A．漂浮在海面上時(shí)，受到的浮力方向向下 B．漂浮在海面上時(shí)，受到的浮力大于重力 C．從密度小的海域行駛到大的海域時(shí)，排開海水的體積不變 D．從密度大的海域行駛到小的海域時(shí)，受到的浮力大小不變（2023秋?寧?？h期末）我國(guó)研制的水下滑翔機(jī)“海燕﹣X”，將世界深海下潛最大深度“刷新”到了10619米。如圖所示是水下滑翔機(jī)的模型，機(jī)身上搭載的油囊可在油泵的控制下進(jìn)行收縮或膨脹。當(dāng)油囊收縮時(shí)滑翔機(jī)下潛，當(dāng)油囊膨脹時(shí)滑翔機(jī)上浮。下列說法正確的是（）A．滑翔機(jī)是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)浮沉的 B．油囊收縮過程中滑翔機(jī)所受的浮力逐漸減小 C．油囊膨脹時(shí)滑翔機(jī)所受的浮力小于滑翔機(jī)的重力 D．滑翔機(jī)下潛時(shí)排開水的重力大于上浮時(shí)排開水的重力（2023秋?桐鄉(xiāng)市期末）在一只鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時(shí)的情形如圖所示，則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間的關(guān)系正確的是（）A．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 B．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙（2023秋?紹興期末）某項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組同學(xué)開展了自制潛水艇項(xiàng)目，過程如下：【產(chǎn)品設(shè)計(jì)】圖甲為某小組自制的潛水艇，由生活艙和水艙構(gòu)成，生活艙體積大于水艙體積。其材質(zhì)為硬質(zhì)塑料瓶，塑料瓶厚度不計(jì)，兩個(gè)艙之間密封不連通，水艙與200毫升的注射器通過塑料軟管相連，移動(dòng)注射器活塞可實(shí)現(xiàn)潛水器的浮沉。【產(chǎn)品調(diào)試】任務(wù)一：如圖乙所示，潛水艇完成從水面A位置下潛到B位置并穩(wěn)定停留：任務(wù)二：能從水底上浮到B位置并穩(wěn)定停留：任務(wù)三：完成從水底打撈一個(gè)重物（重0.3牛，體積為10厘米3）到B位置并穩(wěn)定停留。（1）小科關(guān)閉進(jìn)出水口將自制潛水器浸沒在水中，若沒有觀察到氣泡，則整個(gè)裝置（選填“漏氣”或“不漏氣”）。（2）完成任務(wù)二的上浮過程中（進(jìn)出水口已打開）對(duì)注射器活塞的操作是。（3）已知完成任務(wù)二時(shí)注射器活塞穩(wěn)定在刻度120毫升。完成任務(wù)三時(shí)（用體積和質(zhì)量均忽略不計(jì)的細(xì)線系住重物打撈），注射器活塞需要穩(wěn)定在毫升。題型3浮力計(jì)算（2023秋?拱墅區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，裝有石塊（體積為2×10﹣4m3）的小容器浮在水面上時(shí)受到11N的浮力。當(dāng)把石塊投入水中浸沒后，石塊靜止在池底，石塊受到池底的支持力為3N，小容器仍漂浮在水面上，水的密度為1.0×103kg/m3，求：（1）沉底時(shí)小石塊的浮力為多少牛？（2）與石塊在小容器中相比，石塊投入水中后，小容器浸入水中的深度（填“不變”、“變大”或“變小”）。（3）石塊投入水中后，小容器受到的浮力為多少？（2022秋?永康市期末）小杭同學(xué)有一張總體積為0.3m3的質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體塑料泡沫床墊，將其放入水中時(shí)，床墊有15（1）此時(shí)床墊受到的浮力多大？（2）床墊的密度是多少？思維總結(jié)思維總結(jié)鞏固提高鞏固提高（2023秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)期末）小球漂浮在酒精中時(shí)排開酒精的質(zhì)量為0.5千克。若該小球漂浮在水中，則排開水的質(zhì)量（）A．一定等于0.5千克 B．一定大于0.5千克 C．可能大于0.5千克 D．一定小于0.5千克（2023秋?平湖市期末）下列生活現(xiàn)象解釋正確的是（）A．圖①，輪船從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海，會(huì)上浮一些，但浮力不變 B．圖②，把橡皮泥捏成小船后漂浮在水面上，其浮力不變 C．圖③，湯圓從鍋底到浮出水面的過程中，其浮力變小 D．圖④，潛水艇在不斷下潛過程中，其浮力不斷變?。?024?寧波自主招生）如圖，三個(gè)物體靜止在某液體中的情景。下列說法正確的是（）①若三個(gè)物體的質(zhì)量相等，則受到浮力最小的可能是C物體；②若三個(gè)物體的體積相同，則受到浮力最小的一定是A物體；③若三個(gè)物體由同種材料做成，則A、B物體一定是空心的，C物體一定是實(shí)心的；④若物體都是實(shí)心的，則B物體的密度一定與液體的密度相同。A．①②④ B．②④ C．②③④ D．①③（2023秋?鹿城區(qū)校級(jí)期中）向一個(gè)輕質(zhì)塑料瓶中裝入液體后密閉，把它分別放在盛有密度為ρ甲、ρ乙兩種液體的容器中，靜止后如圖。若塑料瓶在甲、乙兩種液體中所受浮力分別為F甲、F乙。下列判斷正確的是（）（不計(jì)塑料瓶和瓶塞的體積）A．F甲＝F乙；ρ甲＞ρ乙 B．F甲＝F乙；ρ甲＜ρ乙 C．F甲＞F乙；ρ甲＜ρ乙 D．F甲＞F乙；ρ甲＝ρ乙（2023秋?平陽縣校級(jí)期中）將質(zhì)量相等的土豆和蘋果（V土豆＜V蘋果）分別放入裝滿甲、乙液體的燒杯中（ρ甲＞ρ乙），靜止時(shí)如圖所示，則下列分析正確的是（）A．若將土豆放入乙溶液，則土豆會(huì)處于漂浮狀態(tài) B．若將蘋果放入甲溶液，則蘋果會(huì)處于懸浮狀態(tài) C．土豆排開液體的質(zhì)量大于蘋果排開液體的質(zhì)量 D．土豆排開液體的體積小于蘋果排開液體的體積（2023秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，杭州西湖上漂浮著兩只質(zhì)量不同的鴛鴦，其中質(zhì)量較大的鴛為雄鳥，質(zhì)量較小的鴦為雌鳥。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．鴛和鴦受到的浮力大小相等 B．鴛浸在水中的體積較大 C．鴛受到的浮力大小等于自身的重力 D．鴛和鴦潛入水下時(shí)所受浮力均變大（2023秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）某科學(xué)興趣小組制作的潛水艇模型如圖所示。通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當(dāng)燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態(tài)時(shí)，若從A管吸掉少量氣體，燒瓶將會(huì)（）A．稍上浮，但最終懸浮在液體中 B．上浮，最終漂浮在水面上 C．稍下沉，但最終懸浮在液體中 D．下沉，最終沉在水底（2023秋?浙江期中）如圖所示是我國(guó)海軍某艦隊(duì)的“強(qiáng)國(guó)號(hào)”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過程。下列對(duì)此潛水艇分析正確的是（）A．懸浮和漂浮時(shí)受到的浮力不相等 B．潛水艇是通過改變浮力大小實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的 C．從懸浮到漂浮過程中所受浮力逐漸變小 D．潛水艇完全入水后，下沉越深，所受浮力越大（2023秋?杭州期中）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮。下列敘述中，正確的是（）A．木塊露出水面之前，所受浮力增大 B．木塊一旦露出水面，所受浮力就不變 C．木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)不相同 D．當(dāng)木塊漂浮時(shí)，向水中一直加入食鹽，木塊排開液體體積一直變?。?023秋?東陽市期末）如圖為伽利略彩球溫度計(jì)，觀察發(fā)現(xiàn)里面的小球在一天中不同時(shí)刻所處的位置會(huì)發(fā)生變化。小東感到好奇，也進(jìn)行了研究制作?！驹矸治觥坎是驕囟扔?jì)中的特殊液體密度隨溫度的變化而變化，導(dǎo)致小球浮沉狀態(tài)發(fā)生變化，當(dāng)小球懸浮時(shí)，掛牌溫度與液體溫度相等?！卷?xiàng)目研究】小東用a、b、c三個(gè)體積不變的小球和特殊液體制成簡(jiǎn)易“溫度計(jì)”，用以研究液體密度與溫度的關(guān)系。【觀察記錄】在15℃、19℃、23℃時(shí)，a、b、c小球浮沉狀態(tài)如圖所示：【信息處理】結(jié)合上述信息，請(qǐng)你幫小東分析以下問題：（1）小球c對(duì)應(yīng)的溫度標(biāo)記應(yīng)是（選填：“15℃”“19℃”或“23℃”）。（2）液體溫度在15℃～23℃范圍內(nèi)，b球所受浮力與液體溫度關(guān)系的圖像正確的是。（3）實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是。（4）環(huán)境溫度為25℃時(shí)，請(qǐng)推測(cè)并在圖4中畫出三個(gè)小球的浮沉狀態(tài)。（2023秋?濱江區(qū)期末）圖甲為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組初步制作的一個(gè)防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上標(biāo)有水位線（水位不能超過基座），請(qǐng)回答下列問題：（1）小濱發(fā)現(xiàn)防洪屋模型上浮時(shí)水位超過了基座，如圖乙所示。為了讓房子在水面以上，下列改進(jìn)措施中可行的是。A．只換用密度更小的材料制造基座B．只增大房子體積C．只增大基座的體積（2）該模型底部基座截面積為500cm2，空載時(shí)水位如圖丙所示，最大水位為10cm、則該模型最多能放入物體的質(zhì)量為。（2023秋?濱江區(qū)期末）學(xué)習(xí)了項(xiàng)目化課程后，小濱自制一支能測(cè)液體密度的儀器。如圖甲所示，取一根兩端開口、粗細(xì)厚薄均勻的勻質(zhì)塑料管MN，N端用合金塊封口，再通過計(jì)算在塑料管外壁標(biāo)上刻度線和刻度值，儀器就完成制作。如圖乙所示，當(dāng)儀器豎直漂浮在待測(cè)液體中時(shí)，液面所對(duì)應(yīng)的刻度值就是待測(cè)液體的密度大小。已知塑料管長(zhǎng)11為30cm，質(zhì)量m1為3g，塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm2；合金塊高l2為2cm，質(zhì)量m2為18g。（1）求該儀器的重力