資源簡介 1.如圖所示,一個人平躺在平靜的江面上,一動不動也不下沉,是因為該人的( )密度比水小 質量比水小 體積比水大 溫度比水高2.小瑾將質量為120g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當物體靜止時,溢水杯中溢出了100cm3的水,則物體( )(g取10N/kg)A.漂浮在水面上 B.懸浮在水中 C.沉在溢水杯底部 D.受到20N的浮力3.體積為0.05米3的救生圈重100牛頓。體重為400牛頓的人使用這個救生圈( )A.人或圈可以部分露出水面 B.人和圈沒入水中后可以懸浮在水中C.人和圈會沉沒下去 D.要做出正確判斷,還需知道人的體積4.關于潛水艇和輪船在水中的情況,下列說法正確的是( )A.一艘輪船從海里行駛到河里,浮力不變,船身將下沉一些B.一艘輪船從河里行駛到海里,浮力變大,船身將上浮一些C.潛水艇在水面下下沉越深,所受浮力越大D.潛水艇浮出水面后繼續上浮的過程中,所受浮力不變5.如圖1所示,將一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一種液體中,它卻沉入底部。則這只玩具青蛙在這兩種情況下受到的浮力大小相比較( )在水中受到的浮力較大 在液體中受到的浮力較大受到的浮力一樣大 無法比較浮力大小6.如圖,體積相同的氫氣球和空氣球剛釋放時,氫氣球上浮,而空氣球卻浮不起來。下列說法中正確的是( )氫氣球受到的浮力大于空氣球所受的浮力 氫氣球受到的浮力小于空氣球所受的浮力氫氣球受到的浮力等于空氣球所受的浮力 無法確定7.如圖所示,用一個玻璃瓶裝上寫有你心愿的紙片,然后蓋上蓋子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成為“漂流瓶”。如果漂流瓶從長江漂入大海,它所受的浮力及露出水面體積的變化情況是(ρ海水>ρ江水)( )浮力不變,露出水面體積變大 浮力變大,露出水面體積不浮力不變,露出水面體積變小 浮力變小,露出水面體積變大8.如圖所示,底面積不同的圓柱形容器A和B分別盛有甲、乙兩種液體,兩容器中液體液面相平,甲液體的質量等于乙液體的質量。將兩個完全相同的小球分別放入甲、乙兩液體中,靜止后兩小球受到的浮力分別為F1、F2,下列判斷正確的是( )A.F1 一定大于 F2B.F1 一定小于 F2C.F1不可能小于 F2D.F1 不可能大于 F29.兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體,把體積相同的A、B兩個實心小球放入甲液體中,兩球沉底;放入乙液體中,兩球靜止時的情況如圖乙所示,則下列說法錯誤的是( )A.小球A的質量小于小球B的質量B.甲液體的密度小于乙液體的密度C.在甲液體中小球A對容器底的壓力小于小球B對容器底的壓力D.小球A在甲液體中排開液體的質量大于在乙液體中排開液體的質量10.甲、乙兩只密度計,放在水中靜止時,正好甲密度計與水面相平刻度處以上的其它刻線被磨損,而乙密度計與水面相平刻度處以下的其它刻線被磨損,如圖所示。現在要測定濃鹽水的密度,應選用( )甲密度計 乙密度計 甲、乙均可 甲、乙均不可11.某同學將一支密度計分別放入兩種不同的液體中,如圖所示。若兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙,靜止時密度計所受浮力分別為F甲、F乙,則( )A.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙 B.ρ甲<ρ乙,F甲>F乙C.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙12.向一個質量可以忽略不計的塑料瓶中裝入密度為ρA的液體后密閉,把它分別放在盛有密度為ρ甲、ρ乙兩種液體的容器中,所受浮力分別為F甲、F乙,容器底受到的壓強為p1、p2,如圖所示液面等高,則ρ甲______ρ乙;F甲______F乙;p1______p2(填大于、等于、小于)。13.在學習了密度計的知識后,小金同學自制了一支密度計,通過實驗比較自制密度計與實驗室用密度計的異同。他將兩支密度計A、B分別放入甲、乙兩種液體中,觀察到密度計靜止后的現象如圖(a)、(b)、(c)和(d)所示。(兩支密度計的重力相同)(1)觀察比較圖(a)、(b)可以判斷:液體______密度大(選填“甲”或“乙”)。(2)觀察比較圖(c)、(d)可知,自制密度計______判斷出液體甲、乙密度的大小關系(選填“能”或“不能”),且對比密度計A、B可知,它們的刻度線都是______的(選填“均勻”或“不均勻”)。14.在“探究怎樣使物體上浮或下沉”的實驗中,小明用手將重1.5N,體積為1.6×10-4m3的蘋果壓入水中,直到蘋果浸沒在水中,此過程中水對容器底部的壓強將______,蘋果浸沒時受到的浮力大小為______N.松手后蘋果將______(選填“上浮”或“懸浮”或“下沉”),最后靜止時,蘋果受到的浮力大小是______N.(g取10N/kg)15.如圖所示,質量為1.2kg的木塊浮在水面上靜止不動,(g取10N/kg)求:(1)這時木塊受到的浮力是多大?(2)此時木塊浸在水中的體積為多少?(3)該木塊體積是2×10-3m3,要使木塊剛好浸沒在水中,至少需要多大的力向下壓木塊?16.小金學了浮力的知識后,想制造一臺浮力秤,他將一段密度為0.5×103千克/米3,粗細均勻的木料,先進行不吸水處理,再將其豎立水中,如圖所示,這段木料長為40厘米,橫截面積為0.1米2,其上表面可以作為秤盤(g=10牛/千克),問:(1)質量為0的刻度線的位置在距離下表面幾厘米處?(2)距離上表面10厘米處的刻度對應的質量為多少?第3講 物體沉浮條件的判斷及應用-講義1. 物體沉浮條件的判斷知識檢測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。(實心物體浸沒在液體中)F浮G F浮=G(V排液=V物) F浮=G(V排液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定狀態,是動態過程。上浮的物體最終會浮出液面,而處于漂浮狀態;下沉的物體最終會沉到容器底處于靜止狀態;②漂浮和懸浮時,物體都是受到兩個力而處于平衡狀態,F浮= G ;③沉到水底時:F浮+F支=G。典型例題例1-1. 【解答】解:(1)同學們登上游船過程中,使船的重力變大,故A錯誤;(2)登上游船過程中,游船一直處于漂浮狀態,則F浮=G,所以,游船受到的浮力變大,故BD錯誤,C正確。故選:C。例1-2. 【解答】解:A、若小球上浮,則它的密度小于水的密度,故A錯誤;B、若小球下沉,則它所受的浮力小于球的重力,故B正確;C、若小球懸浮在水中,則它的密度等于水的密度,故C錯誤;D、若小球漂浮在水面,則它受到的重力小于浮力,故D錯誤。故選:B。例1-3. 【解答】解:因為G=mg=ρVg,所以物體的密度:ρ===0.67×103kg/m3,因為ρ<ρ水,所以物體在水中將漂浮;物體在水中受到的浮力:F浮=G=4N。故選:C。例1-4. 【解答】解:(1)由圖可知,甲中物體懸浮,乙中物體漂浮,因物體懸浮或漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,且同一物體的重力不變,所以,F浮甲=F浮乙=G物,即浮力相等;由阿基米德原理可知,甲、乙兩容器中物塊排開液體的重力也相等,故AB錯誤;(2)由圖可知,V排甲>V排乙,且浮力相等,由F浮=ρgV排可知,甲容器中液體的密度較小;因兩容器中的液面恰好相平,所以,由p=ρgh可知,乙容器底部受到液體的壓強較大,故C正確,D錯誤。故選:C。例1-5. 【解答】解:A、由圖可知,a漂浮,b懸浮,則V排a<Va,V排b=Vb,a漂浮,b懸浮,由浮沉條件可知:Fa=Ga,Fb=Gb;a與b質量相等,則a與b的重力相等,所以a、b所受的浮力Fa=Fb,由F浮=ρgV排可知,V排a=V排b,由題可知Vb=Vc,且c球沉底,V排c=Vc,所以V排a=V排b=V排c,故A錯誤;B、b懸浮,c沉入底部,所以由浮沉條件可知:Fb=Gb,Fc<Gc-------①b與c排開水的體積相同,根據F浮=ρgV排可知b、c受到的浮力:Fb=Fc,---------②由①②可知Gb<Gc;所以Ga=Gb<Gc,故B錯誤;C、當物體的密度大于液體的密度時,物體下沉;當物體的密度等于液體的密度時,物體懸浮;當物體的密度小于液體的密度時,物體上浮或漂浮,因a漂浮,則a的密度最小,c沉入底部,則c的密度最大,可知:ρa<ρb<ρc,故C正確;D、由上分析可知,浮力關系為Fa=Fb=Fc,故D錯誤。故選:C。例1-6. 【解答】解:因燒杯里盛有6℃的水時,小球恰好懸浮,所以,小球的密度與此時水的密度相等,由圖象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃時水的密度大,則當水的溫度從6℃降到4℃時,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、最后漂浮;當水的溫度從4℃降到0℃時,水的密度減小,最后小于小球的密度,使小球下沉、懸浮、最后下沉,綜上可知,小球先上浮后下沉,故A正確。故選:A。例1-7. 【解答】解:A、由圖可知,B在甲中懸浮,A在甲中漂浮,則ρB=ρ甲,ρA<ρ甲=ρB,由B在乙中下沉,可知,ρB>ρ乙,則ρ甲>ρ乙,已知兩容器中的液體深度相同,由p=ρgh可得,兩液體對容器底部的壓強關系:p甲>p乙;故A正確;B、由B在乙中下沉,C在乙中漂浮可知,ρB>ρ乙,ρc<ρ乙,則ρB>ρc,由A、C漂浮,且兩球排開液體體積相同,可得,ρAgV=ρ甲gV排,則ρA=,ρcgV=ρ乙gV排,ρc=,則ρA>ρc,所以三個小球的密度關系為:ρB>ρA>ρC,故B正確;C、因為ρ甲>ρ乙,ρc<ρ乙,所以ρc<ρ甲,已知ρA<ρB,但不能比較ρA和ρ乙的關系,所以不能確定把A、C兩球對調后,A放在乙液體中的浮沉情況,可能A球在乙液體中可能下沉,故C正確;D、VA排=VC排,ρ甲>ρ乙,根據F浮=ρgV排可得,A、C兩球所受浮力關系為:FA>FC,故D錯誤。故選:D。例1-8. 【解答】解:物體的密度:ρ物===0.9g/cm3,因ρ物<ρ水,物體在水中漂浮,F浮=G,結合阿基米德原理可得:m排水g=m物g,則溢出水的質量m排水=m物=90g;因ρ物>ρ酒精,物體在酒精中沉底,則V排酒=V物=100cm3,溢出酒精質量為:m排酒=ρ酒精V物=0.8g/cm3×100cm3=80g。故答案為:90;80。例1-9. 【解答】解:(1)由阿基米德原理可得,物體A受到的浮力:F浮=G排=m排g=m溢g,則物塊A在水中和酒精中受到的浮力分別為:F浮水=m溢水g=81×10-3kg×10N/kg=0.81N,F浮酒=m溢酒g=72×10-3kg×10N/kg=0.72N,則F浮水:F浮酒=0.81N:0.72N=9:8;(2)①若物體A在水中和酒精中都漂浮,因漂浮時物體受到的浮力和自身的重力相等,且物體A的質量不變、重力不變,所以,物體受到水和酒精的浮力相等,即F浮水:F浮酒=1:1,與題意不符;②若物體A在水中和酒精中都浸沒,則物體排開液體的體積和自身的體積相等,由F浮=ρgV排可知,它們受到的浮力之比:F浮甲:F浮乙=ρ水:ρ酒精=1.0×103kg/m3:0.8×103kg/m3=5:4≠9:8,與題意不符;③因水的密度大于酒精的密度,所以,由①②可知,只能是A在水中漂浮,在酒精中浸沒,所以,A受到水的浮力F浮水=GA=mAg=ρAVg,在酒精中受到的浮力F浮酒=ρ酒gV,則F浮水:F浮酒=ρAVg:ρ酒gV=9:8,解得:ρA=ρ酒=×0.8g/cm3=0.9g/cm3。故答案為:0.81;0.9。變式訓練變1. 【解答】解:A、西瓜漂浮在水面上,ρ瓜<ρ水;李子在水中下沉,ρ李子>ρ水,所以,ρ李子>ρ瓜;故A錯誤;B、西瓜漂浮時所受浮力與重力是一對平衡力,大小相等;故B錯誤;CD、李子浸沒后,排開水的體積等于李子本身的體積,不再變化,根據F浮=ρgV排可知,下沉過程所受浮力大小不變,故C錯誤,D正確。故選:D。變2. 【解答】解:(1)由題知,浮冰和北極熊始終處于漂浮狀態,隨著浮冰的熔化,浮冰的重力減小,北極熊和浮冰的總重力減小,因為F浮=G總,所以浮冰和北極熊受到的浮力減小;而F浮=ρ水V排g,所以浮冰排開水的體積減小,即浮冰浸在水中的體積在減小。故AB錯,C正確;(2)北極熊站在浮冰上,受到的支持力和重力大小相等、大小不變,故D錯。故選:C。變3. 【解答】解:由阿基米德原理可知,當木塊浸沒在水中,受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N>12N,根據浮沉條件可知:木塊會上浮,最后漂浮在水面上,根據漂浮的條件知:受到的浮力F浮′=G=12N。故選:B。變4. 【解答】解:F浮=ρ液gV排,因為ρ1=ρ2,V甲>V乙,所以F甲>F乙。因為ρ2>ρ3,乙排開液體的體積大于丙排開液體的體積,所以F乙>F丙。所以F甲>F乙>F丙。故選:B。變5. 【解答】解:由于蘋果漂浮,梨子沉底,則根據浮沉條件可知:F1=G1=m1g,F2<G2=m2g,(1)若m1>m2,則F1>F2;(2)若m1=m2,則F1>F2;由于蘋果漂浮,梨子沉底,則:V排1<V1,V排2=V2,由于都是浸在水中,根據F浮=ρ水gV排可知:(3)若V1=V2,則F1<F2;(4)若V1>V2,則V排1與V排2的大小不能比較,所以,F1不一定大于F2。由此分析可知(2)(3)正確。故選:C。變6. 【解答】解:向池中加水前,鉛塊和小氣球懸浮在水中,F浮=G;向池中加水后,水的深度增加,由公式p=ρgh知,小氣球受到水的壓強增大,所以氣球排開水的體積減小,由公式F浮=ρ液gV排知,氣球受到的浮力減小,所以向下運動。故選:B。變7. 【解答】解:(1)木塊受到的浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×38.4×10-6m3=0.384N。由于漂浮,所以浮力等于自身的重力,故G=0.384N;故木塊的質量是:m===0.0384kg=38.4g;木塊的體積V=4cm×4cm×4cm=64cm3,所以木塊的密度是:ρ===0.6g/cm3;故B錯誤;(2)由于物體的密度小于酒精的密度,所以木塊在酒精中也是漂浮,故據F浮=G排=ρ水gV排=G物;V排===0.000048m3=48cm3;從溢水杯中溢出酒精的體積為48cm3木塊露出酒精的體積:V露=V-V浸=64cm3-48cm3=16cm3;故A正確,C錯誤;木塊浸入水中的體積與浸入酒精中的體積之比為:=,故D錯誤。故選:A。變8. 【解答】解:若物體在水中漂浮或懸浮,則浮力等于重力,由于排開酒精的質量小于排開水的質量,所以物體在酒精中一定下沉;若物體在水中下沉,則在酒精中一定下沉;由題意知,在酒精中受到的浮力:F浮酒精=m排酒精g=64×10-3kg×10N/kg=0.64N,根據F浮酒精=ρ酒精gV排酒精可得:V物=V排酒===0.8×10-4m3,V排水===7.6×10-5m3=76cm3,因為排開水的體積小于排開酒精的體積,所以在水中漂浮。因為物塊漂浮,所以物體所受的重力等于浮力(排開水的重力),則m物=m排水=76g=0.076kg;物塊的密度:ρ物===0.95×103kg/m3=0.95g/cm3。故答案為:0.95。變9. 【解答】解:(1)雕像完全浸沒在水中時受到的浮力:F浮=G-F=1.8N-1.6N=0.2N;(2)因為雕像完全浸沒在水中,所以由F浮=ρ水gV排得,雕像的體積:V=V排===2×10-5m3;由G=mg得雕像的質量:m===0.18kg;雕像的密度:ρ===9×103kg/m3<19.3×103kg/m3,所以這個雕像不是純金制成的。答:(1)雕像完全浸沒在水中時受到的浮力是0.2N;(2)計算可知,這個雕像不是純金制成的。2. 物體沉浮條件的應用知識檢測1.物體浮沉條件的應用:(1)航天員水下模擬訓練:懸浮時,F浮=G;(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浮=G;①因為漂浮時,F浮=G,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F浮=ρ液gV排液,同一艘輪船從海洋行駛到江河,因為F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水艙的排水和充水而改變自身重力來實現的;(4)密度計:利用物體浮沉條件工作的。因為F浮=ρ液gV排液,液體密度不同,密度計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。典型例題例2-1. 【解答】解:AB、因為都是漂浮,鉛筆所受浮力都等于鉛筆重(浮力相等),故AB錯誤;CD、因為F浮=ρ液gV排,所以當F浮相同時,V排大的液體密度小,由圖知甲V排的大,所以甲的密度小,乙的密度大,故C正確,D錯誤。故選:C。例2-2. 【解答】解:A、雪龍號在行駛過程中,雖然不同海域海水密度不同,但雪龍號是漂浮在水面上,浮力等于重力,重力不變則浮力不變,故A錯誤;B、雪龍號補給后,重力增加,而船漂浮,故浮力增加,故B正確;C、雪龍號補給后,浮力增加,由浮力產生的原因可知:船漂浮時,船底所受海水向上的壓力就是浮力,則壓力增大,故C正確;D、雪龍號加速前進時,但仍處于漂浮,豎直方向上的重力和浮力仍是一對平衡力,浮力等于重力,故D正確。故選:A。例2-3. 【解答】解:(1)軍艦漂浮,受到的浮力F浮=G,由題知,軍艦在亞丁灣時的自重較小,所以,軍艦在亞丁灣時受到的浮力較小,故AB錯誤。(2)若軍艦總質量保持不變,軍艦從青島到亞丁灣海域,始終漂浮,故軍艦在青島海域受到的浮力等于亞丁灣兩地海域所受浮力,又因為ρ青島<ρ亞丁灣。根據F浮=ρ液gV排知,到了亞丁灣軍艦排開海水的體積減小,故軍艦會上浮一些。故選:C。例2-4. 【解答】解:ABC、因為熱氣球是利用熱空氣的密度小于空氣密度的原理工作的,因此可以通過調節火焰的大小來改變熱氣球內的空氣密度來調節氣球的飛行高度,并選擇需要的風向來改變熱氣球飛行的方向;故AB選項錯誤,C選項正確。D、調節火焰噴射的方向,不能改變熱氣球飛行的方向,故D選項錯誤。故選:C。例2-5. 【解答】解:AC、用力擠壓礦泉水瓶時,瓶內空氣被壓縮,將壓強傳遞給水,水被壓入小瓶中,將瓶體中的空氣壓縮,體積變小,而氣體質量不變,故密度變大,同時浮沉子里進入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;故AC錯誤;B、由題意可知,潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改變自身重力來實現浮沉的,故B正確;D、松開手,小瓶內水面上的空氣體積增大,壓強減小,浮沉子里面被壓縮的空氣把水壓出來,此時浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;所以,此時它受到的浮力和重力大小不等,不是一對平衡力;故D錯誤。故選:B。例2-6. 【解答】解:(1)蛟龍號”空載漂浮在水面時,根據漂浮條件可知潛艇受到浮力:F浮=G空載=m空載g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N;(2)滿載時需要下沉時潛水器排開海水的體積V排=V船=30m3,此時F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N,滿載總重力G滿=m滿g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N,G注水=F浮′-G滿=3×105N-2.224×105N=7.76×104N,則由G=mg=ρgV可得注入水的體積:V注入===7.76m3。答:(1)“蛟龍號”空載漂浮在水面時受到的浮力為2.2×105N;(2)若“蛟龍號”某次滿載時下沉是采用注水方式實現的,至少注入7.76m3的水。變式訓練變1. 【解答】解:A、潛水艇在水中上浮的過程中(未露出水面),V排不變,根據F浮=ρ水gV排可知,所受浮力不變,故A錯誤;B、輪船從河水駛入海水中時,始終漂浮,浮力等于重力,而輪船的重力不變,因此浮力不變,故B正確;C、熱氣球里所充氣體的密度小于空氣密度,氣球受浮力大于自身的重力而升空,故C錯誤;D、乒乓球能漂浮在水面上是因為乒乓球受到的浮力等于重力,故D錯誤。故選:B。變2. 【解答】解:密度計無論放在任何一種液體中都呈漂浮狀態,故密度計受到的浮力等于密度計的重力,即F=G,根據阿基米德原理知浮力也等于排出液體受到的重力,即G密=G液=m密g=m液g=ρV,由m密=ρV可知:密度計的質量一定,故ρ與V成反比,當液體的密度越小時,V排越大。故密度計越往上刻度值越小,因為ρ酒精<ρ水=1×103kg/m3,酒精的密度對應的液面刻度應在刻度線為1的上方,所以應該使用密度計b。故選:B。變3. 【解答】解:將錨放在船艙里船是漂浮,此時浮力等于其總重力,在拋錨時,要將錨從船上扔到水中,錨會逐漸沉入海底,錨沉底后,對海底有壓力,物體間力的作用是相互的,則錨會受到一個向上的支持力,此時支持力加上浮力等于總重力,而總重力是不變的,所以浮力變小了,即船身略上浮。故選:A。變4. 【解答】解:若從A管吸氣,瓶內氣壓減小,外界是氣壓將液體壓入燒瓶內,自身重力增大,但體積不變、浮力不變,自重大于浮力,所以燒瓶將下沉。只有D說法正確。故選:D。變5. 【解答】解:(1)密度計漂浮,根據漂浮條件可知,密度計受到的浮力F浮=G密度計;(2)把鐵絲置于玻璃管內,再次測量同一杯液體密度時,密度計的重力不變,根據漂浮條件可知,受到的浮力不變;因為液體的密度不變,浮力大小不變,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,排開水的體積不變,所以圖乙杯中的液面不變,仍在A處。故答案為:(1)=;(2)仍在A處。變6. 【解答】解:(1)受到的浮力為:F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×24m3=2.4×105N;(2)由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知,物體在液體中所受的浮力大小只與液體的密度和排開液體的體積有關,與其它因素都無關。當抹香鯨繼續下潛至2000米深的海底時,因為水密度不變,排開水的體積不變,所以受到的浮力不變。答:(1)潛至此深度時,抹香鯨所受到的浮力大小F浮=2.4×105N。(2)若抹香鯨繼續下潛至2000米深的海底,它受到的浮力不變。原因是水密度不變,排開水的體積不變,根據F浮=ρ海水gV排可知其受到的浮力不變。第3講 物體沉浮條件的判斷及應用-課后練習1. 【解答】解:人平躺在平靜的江面上,一動不動也不下沉,說明人漂浮在水面上,根據物體的浮沉條件可知,此時人的重力等于其所受到的浮力,人的密度比水小。故選:A。2. 【解答】解:由題意知物體的重力為:G物=m物g=120×10-3kg×10N/kg=1.2N。物體靜止時受到的浮力為:F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N。因為浮力小于重力,所以物體最后沉在水杯底部。故選:C。3. 【解答】解:假設救生圈浸沒其所受到的浮力為F浮力=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N;G=G人+G圈=100N+400N=500N;由于人在水里也受到水的浮力,所以,人和圈可以部分露出水面。故選:A。4. 【解答】解:A、由于輪船是處于漂浮狀態,則浮力總等于輪船的重力,所以浮力不變;由于海水的密度大于河水的密度,輪船從海里行駛到河里,根據F浮=ρ液gV排可知:排開的水的體積變大,則船身將下沉一些,故A正確;B、由于輪船是處于漂浮狀態,則浮力總等于輪船的重力,所以浮力不變;由于海水的密度大于河水的密度,輪船從河里行駛到海里,根據F浮=ρ液gV排可知:排開的水的體積變小,則船身將上浮一些,故B錯誤;C、潛水艇在水面下下沉越深,由于排開液體的體積不變,根據F浮=ρ液gV排可知浮力不變;故C錯誤;D、潛水艇浮出水面后繼續上浮的過程中,排開液體的體積變小,根據F浮=ρ液gV排可知浮力變小,故D錯誤。故選:A。5. 【解答】解:∵青蛙漂浮在水面上,∴青蛙受到水的浮力:F1=G1,-----------------------①∵青蛙沉到另一種液體的底部,∴青蛙受到另一種液體的浮力:F2<G2,-----------------------②∵同一青蛙的質量不變,G=mg,∴G1=G2,----------------③由①②③可得:F1>F2,即:青蛙在水中受到的浮力較大。故選:A。6. 【解答】解:浸沒在液體或空氣中的物體都受到豎直向上的浮力;氫氣球上浮說明氫氣球所受浮力大于重力,而空氣球浮不起來說明空氣球所受浮力小于所受重力;兩球的體積相同(即排開空氣的體積相同),根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,氫氣球受到的浮力等于空氣球所受的浮力,故C正確,ABD錯誤。故選:C。7. 【解答】解:漂流瓶在海水和江水中都漂浮,F浮=G,所以漂流瓶從長江漂入大海所受到的浮力不變;又F浮=G排=ρ液V排g,ρ海水>ρ江水,所以排開海水的體積比排開江水的體積小,漂流瓶從長江漂入大海排開水的體積將變小,又V=V排+V露。所以漂流瓶從長江漂入大海露出水面的體積將變大,A正確,BCD錯誤。故選:A。8. 【解答】解:由圖知,容器底面積S甲<S乙,液面相平、h相同,由V=Sh可知,液體的體積V甲<V乙,已知m甲=m乙,由ρ=可知,兩液體的密度關系:ρ甲>ρ乙;由于小球的密度未知,則①若ρ球≥ρ甲,則小球在甲乙液體中處于浸沒狀態,排開甲乙液體的體積相等,根據F浮=ρ液gV排可知:F1>F2;②若ρ甲>ρ球≥ρ乙,則小球在甲液體中漂浮,在乙液體中下沉,則F1=G,F2≤G,則F1≥F2;③若ρ乙>ρ球,則小球在甲乙液體中都出處于漂浮狀態,則F1=G,F2=G,則F1=F2;由此分析可知:F1不可能小于 F2。故選:C。9. 【解答】解:A、乙液體中,A漂浮,A的密度小于乙液體的密度,B下沉,B的密度大于乙液體的密度,兩個小球的體積相同,根據m=ρV,A的質量小于B的質量,故A正確;B、A、B在甲液體中均下沉,則甲液體的密度均小于兩個小球的密度,由A知,乙液體的密度大于A的密度,所以甲液體的密度小于乙液體的密度,故B正確;C、由A知,A的質量小于B的質量,則可知A的重力小于B的重力,因為A、B都沉底,由F浮=ρgV排可得,在甲液體中受到的浮力相同,壓力=小球重-浮力,所以在甲液體中小球A對容器底的壓力小于小球B對容器底的壓力,故C正確;D、由圖可知,在甲液體中,小球下沉,則GA>F浮甲,在乙液體中,GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,由F浮=G排=m排g可知,小球A在甲液體中排開液體的質量小于在乙液體中排開液體的質量,故D錯誤。故選:D。10. 【解答】解:濃鹽水的密度大于水的密度,因此需要選擇已知刻度值大于水的密度值的密度計,因此需要選擇甲密度計。故選:A。11. 【解答】解:因密度計在兩種液體中漂浮,所以密度計受到的浮力都等于密度計受到的重力;同一只密度計的重力不變,所以密度計在兩種液體中受到的浮力相等,即F甲=F乙,故AB錯誤;由圖可知,密度計排開液體的體積:V甲排>V乙排,由F浮=ρ液gV排可得,ρ甲<ρ乙,故D錯誤、C正確。故選:C。12. 【解答】解:因裝有A液體的同一塑料瓶的重力不變,且塑料瓶在甲、乙兩種液體中均漂浮,所以,塑料瓶在兩液體中受到的浮力相等,即F甲=F乙=G;由圖可知,V排甲>VA,V排乙<VA(其中VA為A液體的體積),所以V排甲>V排乙,即塑料瓶排開甲液體的體積大于排開乙液體的體積,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙;因兩容器內液面剛好相平,且ρ甲<ρ乙,所以,由p=ρgh可知容器底受到的液體壓強p甲<p乙。故答案為:小于;等于;小于。13. 【解答】解:(1)由于密度計兩次靜止時都處于漂浮,則F浮=G,即密度計在兩種液體中受到的浮力相等,都等于密度計受到的重力G,由圖知,密度計排開液體的體積:V甲排<V乙排,由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲>ρ乙。(2)c、d圖通過自制密度計排開液體體積的大小也可以判斷液體密度的大小;因為當密度計漂浮在密度為ρ液的液體中時,V排液=Sh,則有:F浮液=G物,即ρ液gV排液=G物,所以,ρ液gSh=G物,則h=;由此可知:h和ρ液是反比例函數,即h與ρ液的變化不是正比例關系;所以,密度計刻度分布不均勻;故答案為:(1)甲;(2)能;不均勻。14. 【解答】解:(1)當蘋果浸沒在水中的過程中水面上升,根據p=ρgh可知水對容器底部的壓強將增大;(2)當蘋果浸沒在水中時,排開水的體積就等于蘋果的體積,即V排=V物=1.6×10-4m3,所以此時蘋果受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=1.6N;(3)因為G<F浮,所以松手后蘋果會上浮;(4)當蘋果靜止時,漂浮,受到的浮力F浮′=G=1.5N。故答案為:增大;1.6;上浮;1.5。15. 【解答】解:(1)木塊受到的重力:G=mg=1.2kg×10N/kg=12N,∵木塊漂浮,∴木塊受到的浮力:F浮=G=12N;(2)∵F浮=ρ水v排g,∴木塊浸在水中的體積(排開水的體積)v浸=v排===1.2×10-3m3;(3)木塊剛好浸沒在水中時,木塊受到的浮力:F浮′=ρ水v排′g=ρ水v木g=1×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=20N,∵F浮=F壓+G木,∴至少對木塊施加的壓力:F壓=F浮′-G木=20N-12N=8N。答:(1)這時木塊受到的浮力是12N;(2)此時木塊浸在水中的體積為1.2×10-3m3;(3)至少需要8N的力向下壓木塊。16. 【解答】解:(1)木料的體積:V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3,由ρ=得木料的質量為:m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg;木料處于漂浮狀態,浮力等于重力,即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N,排開水的體積為:V排===0.02m3,沒入水中的高度:h0===0.2m=20cm,因為物體上沒有放物體,故浮力秤的0刻度線的位置在距離下表面20cm處;(2)距離上表面10厘米處時,浮力秤的浮力為:F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m-0.1m)×0.1m2=300N,物體的重力為:G物=F′浮-F浮=300N-200N=100N,物體的質量為:m物===10kg。答:(1)質量為0的刻度線的位置在距離下表面20cm處;(2)距離上表面10厘米處的刻度對應的質量為10kg。1.理解物體的浮沉條件,掌握物體沉浮條件的判斷;2.能應用浮沉條件解決簡單問題;3.掌握輪船、潛艇、氣球、氣艇、密度計等應用原理。1.物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體的浮沉取決于 和 的大小。(實心物體浸沒在液體中)F浮G F浮=G(V排液=V物) F浮=G(V排液ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物下沉注意:①上浮和下沉都是不穩定狀態,是動態過程。上浮的物體最終會浮出液面,而處于漂浮狀態;下沉的物體最終會沉到容器底處于靜止狀態;②漂浮和懸浮時,物體都是受到兩個力而處于平衡狀態,F浮= ;③沉到水底時: =G。小關與同學們去游覽桂林兩江四湖,登上游船后,船會下沉一些,那么( )A.船的重力將減小 B.水對船的浮力將減小C.水對船的浮力將增大 D.水對船的浮力將保持不變如圖所示,將一個實心小球浸沒在水中由靜止釋放,則下列說法中正確的是( )A.若小球上浮,則它的密度大于水的密度B.若小球下沉,則它所受的浮力小于球的重力C.若小球懸浮在水中,則它的密度小于水的密度D.若小球漂浮在水面,則它受到的重力等于浮力將重為4N,體積為6×10-4m3的物體投入一裝有適量水的溢水杯中,溢出水300g.若不計水的阻力,當物體靜止時,下列判斷正確的是( )A.物體上浮,F浮=6 N B.物體懸浮,F浮=4 NC.物體漂浮,F浮=4 N D.物體沉在水底,F浮=3N如圖,放在同一水平面上的甲、乙兩個相同容器內盛有不同液體,現將同一物塊分別放入兩個容器中,處于靜止時,兩容器中的液面恰好相平。下列說法正確的是( )A.甲容器中物塊排開液體的重力較小B.乙容器中物塊受到液體的浮力較大C.甲容器中液體的密度較小D.乙容器底部受到液體的壓強較小如圖a、b、c三個實心小球,其中a與b質量相等,b與c體積相同;將三個小球放入水中靜止不動時,a球漂浮、b球懸浮、c球沉底。則下列判斷中正確的是( )A.它們浸入水中的體積關系是:Va<Vb=VcB.它們的重力關系是:Ga=Gb>GcC.它們的密度關系是:ρa<ρb<ρcD.它們所受的浮力關系是:Fa=Fb>Fc例6. 如圖甲所示,燒杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好懸浮。經研究發現,水的密度隨溫度的變化如圖乙所示。現在燒杯四周放上大量的冰塊,在燒杯內水的溫度下降到0℃的過程中,假設小球的體積始終不變,關于小球的浮沉情況判斷正確的是( )A.先上浮然后下沉B.浮力變小,一直下沉C.先下沉然后上浮 D.浮力變大,一直上浮如圖所示,在兩個完全相同的容器中裝有甲、乙兩種不同的液體,將體積相等的實心小球A、B、C分別放入兩個容器中,放入小球后兩個容器中的液體深度相同,且A、C兩球排開液體體積相同,B球在甲液體中懸浮,在乙液體中下沉。則下列選項錯誤的是( )A.甲液體比乙液體對容器底的壓強大B.三個小球中密度最小的是 C 球C.如果把 A、C 兩球對調,A 球在乙液體中可能下沉D.A、C 兩球所受的浮力相等體積是100cm3,質量是90g的物體,將其緩緩放入裝滿水的燒杯中,物體靜止后,溢出水的質量是______g;將其緩緩放入裝滿酒精的燒杯中,溢出酒精的質量是______g.(ρ酒=0.8×103kg/m3)有兩個完全相同的小物塊,將其中一塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,當A靜止后,有81g的水溢出,然后將另一塊輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后,有72g的酒精溢出,則物塊在水中靜止時受到的浮力為______N,物塊的密度是______g/cm3(酒精的密度是0.8×103kg/m3,g取10N/kg)俗話說“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中會漂浮,李子投入水中會下沉。對此現象,下列說法正確的是( )A.西瓜的密度比李子的密度大 B.西瓜漂浮時所受浮力大于重力C.李子下沉過程中所受水的浮力變大 D.李子浸沒后,下沉過程所受浮力大小不變全球變暖已經日益威脅到生物的生存,如圖所示的是一對北極熊母子無助地坐在一塊不斷熔化縮小的浮冰上。若浮冰和北極熊始終處于漂浮狀態,則隨著浮冰的熔化( )A.浮冰受到的浮力在增大B.浮冰受到的浮力大小不變C.浮冰浸在水中的體積在減小D.北極熊受到的支持力在減小把體積為 2dm3重12N的木塊放入水中,當它靜止時所處的狀態及受到的浮力大小分別是( )A.漂浮,F浮>12N B.漂浮,F浮=12N C.沉底,F浮<12N D.沉底,F浮=12N如圖,甲、乙、丙三個實心小球分別在不同的液體中靜止,三個球的體積關系是V甲>V乙=V丙,三種液體的密度關系是ρ1=ρ2>ρ3.則三個球的受到的浮力大小關系為( )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丙如圖所示,將蘋果和梨子放入水中后,蘋果漂浮,梨子沉底。若蘋果的質量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1,梨子的質量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2,現有以下判斷,正確的是( )(1)若m1>m2,則F1一定小于F2(2)若m1=m2,則F1一定大于F2(3)若V1=V2,則F1一定小于F2(4)若V1>V2,則F1一定大于F2A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)如圖所示,一鉛塊用細線掛在一個充氣的小氣球的下面,把它放入水中(未裝滿水)某處恰好處于靜止狀態,如果往杯子中緩慢注入一些水,則鉛塊及氣球( )A.向上運動B.向下運動C.仍能靜止D.靜止、向上或向下運動都有可能將一個邊長為4cm的正方體木塊輕輕放入盛滿水的溢水杯中,木塊漂浮在水中靜止時,從溢水杯中溢出水的體積為38.4cm3;若將此木塊改放入密度為0.8×103kg/m3的酒精中,待木塊靜止時,下列說法正確的是( )A.木塊露出酒精的體積為 16cm3B.木塊的密度為 0.6 kg/m3C.從溢水杯中溢出酒精的體積為 38.4cm3D.木塊浸入水中的體積與浸入酒精中的體積之比為 5:4一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有76g水溢出;將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有64g酒精溢出。已知水的密度是1.0×103kg/m3,酒精的密度是0.8×103kg/m3,則物塊的密度是______g/cm3。一個黃色金屬的實心龍雕像懸掛在彈簧測力計上,在空氣中時,彈簧測力的示數為1.8N,當雕像完全浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為1.6N。請回答:(1)雕像完全浸沒在水中時受到的浮力。(2)通過計算判斷,這個雕像是否純金制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3,g=10N/kg)1.物體浮沉條件的應用:(1)航天員水下模擬訓練: 時,F浮=G;(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浮=G;①因為漂浮時,F浮=G,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 ;②根據F浮=ρ液gV排液,同一艘輪船從海洋行駛到江河,因為F浮不變,ρ液減小,所以 V排液 ,即船身稍下沉;(3)潛水艇:它的上浮和下沉是通過對水艙的排水和充水而改變 來實現的;(4)密度計:利用物體 條件工作的。因為F浮=ρ液gV排液,液體密度不同, ;(5)熱氣球和飛艇:采用充密度比空氣 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。小紅同學在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥,將它分別置于甲、乙兩杯液體中觀察到靜止時的情形如圖所示,下列說法正確的是( )A.鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大B.鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大C.乙杯液體的密度較大D.甲杯液體的密度較大如圖是我國第三代極地破冰船和科學考察船“雪龍”號.2014年3月,“雪龍”號在澳大利亞的珀斯港碼頭進行補救,共補給118噸油料、280噸淡水和十幾噸蔬菜,然后駛向南印度洋進行海上救援行動。下列說法錯誤的是( )A.雪龍號在行駛過程中,由于不同海域海水密度不同,則所受浮力不同B.雪龍號補給后,所受的浮力增大C.雪龍號補給后,船底所受海水的壓力增大D.雪龍號加速前進時,浮力等于重力科學家們研究發現,同一物體越靠近赤道,所受的重力越小;越靠近地球兩極,所受的重力越大;不同海域海水溫度和鹽度的不同會使海水密度產生差異,如ρ青島<ρ亞丁灣.一艘軍艦從我國青島港出發,前往位于赤道附近的亞丁灣執行護航任務,若軍艦總質量保持不變,根據上述信息,比較軍艦在青島和亞丁灣兩地海域所受浮力的大小及軍艦總質量。下列說法正確的是( )A.在亞丁灣所受浮力較大 B.在兩地所受浮力相等C.到了亞丁灣軍艦會上浮一些 D.到了亞丁灣軍艦會下沉一些小明學習了浮力知識以后,對熱氣球運動產生了興趣,他在網上收集了許多關于熱氣球的知識及類似如圖所示的圖片。以下是他對熱氣球運動所做的猜想,其中正確的是( )A.通過調節火焰大小,改變熱氣球的體積來調節熱氣球飛行的高度,進而選擇需要的風向B.通過改變人在吊籃中站立的位置,來改變熱氣球飛行的方向C.通過調節火焰的大小,改變熱氣球內的空氣密度來調節熱氣球的飛行高度,進而選擇需要的風向D.通過調節火焰噴射的方向,來改變熱氣球飛行的方向如圖所示,是小明同學制作的“浮沉子”。當用力擠壓礦泉水瓶子,可以看到礦泉水瓶內的小玻璃瓶下沉;松手,會看到小玻璃瓶又浮起來了。你可以隨心所欲地控制它的浮沉,而且隨著擠壓力度的變化,我們還能控制小玻璃懸浮在礦泉水瓶中的任一位置。關于“浮沉子”,下列說法正確的是( )A.用力擠壓礦泉水瓶時,小玻璃內的氣體密度不變且下沉B.潛水艇的原理與“浮沉子”的浮沉原理相同C.“浮沉子”下沉時,小玻璃瓶內的氣體體積和下沉前相比變大了D.“浮沉子”上浮時,它受到的浮力和重力是一對平衡力“蛟龍號”是我國首臺自主設計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業型深海載人潛水器。“蛟龍號”體積約為30米3,空載時質量約為22噸,最大荷載240千克。(1)“蛟龍號”空載漂浮在水面時受到的浮力為多大?(2)若“蛟龍號”某次滿載時下沉是采用注水方式實現的,則至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)關于浮沉條件的應用,下列說法中正確的是( )A.潛水艇在水中上浮的過程中(未露出水面)受到的浮力變大B.輪船從河水駛入海水中時受到的浮力大小不變C.氣象探測氣球里所充氣體的密度大于空氣密度D.乒乓球能漂浮在水面上是因為乒乓球受到的浮力大于重力如圖所示兩個密度計a與b.a密度計最上部刻線為1,而b密度計最下部刻線為1.若要測定酒精的密度,則應該使用密度計( )A.aB.bC.任意一個D.都不好用船在航行中為了停在某一處,常要進行拋錨,在拋錨時,要將錨從船上扔到水中,錨會逐漸沉入海底,在這個過程中,船身將( )A.船身略上浮 B.船身略下沉 C.船身不上浮也不下沉 D.無法判斷例28. 物理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。當燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態時,若從A管吸氣,燒瓶將會( )A.上浮,它受到的浮力增大B.上浮,它受到的浮力不變C.下沉,它受到的浮力減小D.下沉,它受到的浮力不變小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細鐵絲,制成一支自制密度計,用它來測量液體密度,測量過程中杯內液體總量沒有變化。當密度計在杯中漂浮時,液面高度在A處(如圖甲)。此時,密度計受到的浮力______重力(選填“<”、“=”或“>”)。使用中,小柯發現細鐵絲很容易滑落,于是他改變這段細鐵絲的形狀,并把鐵絲置于玻璃管內,再次測量同一杯液體密度(如圖乙),杯中液面將______(填“上升”、“下降”或“仍在A處”)。抹香鯨是世界上最大的齒鯨,它在所有鯨中潛水最深且最久,號稱“潛水冠軍”,如圖所示。一頭體長19米,體積24米3的成年抹香鯨可輕松潛至1000米深的海底。(1)求潛至此深度時,抹香鯨所受到的浮力大小F浮。(2)若抹香鯨繼續下潛至2000米深的海底,它受到的浮力會變化嗎?為什么?(假設海水密度為1×103千克/米3,且不隨深度變化) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第3講-物體沉浮條件的判斷及應用(講義).docx 第3講-課后練習.docx 第3講答案.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫