初中物理 物体的浮与沉 知识解读(解析版)_第1页
初中物理 物体的浮与沉 知识解读(解析版)_第2页
初中物理 物体的浮与沉 知识解读(解析版)_第3页
初中物理 物体的浮与沉 知识解读(解析版)_第4页
初中物理 物体的浮与沉 知识解读(解析版)_第5页
已阅读5页,还剩20页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

10.5物体的浮与沉(知识解读)(解析版)

知识导航

•知识点1浮力的利用

・知识点2物体的浮沉条件及其应用

•知识点3帕斯卡原理及其应用

•作业巩固训练

知识点1浮力的利用

知识点讲解

1、调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。

2、轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在

水面上。

3、潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。

4、气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢气、氯气、热空气),从浮

力与重力的大小关系来解释气球升空。

5、密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。

汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增

Ao

’典例分析题型分类举一反三

【典例1-1】(2022秋•港北区校级期末)以下关于浮力的应用表述错误的是()

A.轮船是采用空心的办法增大排开水的体积从而增大浮力的

B.潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的

C.飞艇和飞机获得升力的原理相同

D.热气球里充的是密度小于空气的气体

【答案】见试题解答内容

【解答】解:A、轮船用密度大于水的材料制成,通过制成空心的,增大排开水的体积,

第1页共25页

所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上,故A正确;

B、潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力不变;为了实现上浮和下沉,

是通过改变自身的重力来实现的,故B正确。

C、飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;飞艇升空

利用的是物体的浮沉条件,故C错误;

D、热气球是利用其在空气中的浮力来工作的,只有当所充气体的密度小于空气的密度时,

才可以升空,故D正确。

故选:Co

【典例1-2X2023春•长汀县期末)举世闻名的三峡水利枢纽工程的船闸实现了上下游通航,

船闸的工作利用了连通器原理。万吨级远洋货轮是利用空心的方法漂浮在长

江上。(选填“空心”或“改变自身重力”)

【答案】连通器;空心。

【解答】解:船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游

和闸室构成连通器,所以船闸是根据连通器原理工作的;

万吨级远洋货轮是利用空心的方法增大排开液体的体积,增大浮力漂浮在长江上。

故答案为:连通器;空心。

【变式1-1](2022春•思明区校级期末)如图所示,为避免压坏反射面板,在维修“中国天

眼”时,用一个直径固定的氢气球将维修工人吊起,利用氧气球浮力抵消维修工人自身

的大部分体重,减少对反射面板的压力,甚至形成“零重力”,下列对维修过程描述正确

的是()

A.“零重力”是指维修工人所受重力为零

B.“零重力”时浮力与总重力大小相等

C.上升时维修工人和球所受的浮力变大

D.下降时维修工人和球排开气体所受重力变小

【答案】B

第2页共25页

【解答】解:

AB、把气球和维修工人看作是一个整体,整体处于悬浮状态,受到的浮力等于总重力,

形成“零重力”,其所受重力不变,故A错误、B正确;

CD、用一个直径固定的氮气球将维修工人吊起,则维修工人和球排开空气的体积不变,

根据F浮=p空气gV排可知,无论上升还是下降,维修工人和球所受的浮力大小不变,则

球排开气体所受重力不变,故CD错误。

故选:Bo

【变式1-2](2022春•新干县期末)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。三峡大坝,

设计成上窄下宽是应用液体压强随深度的增加而增大的知识;飞艇能升空,是应用

浮力的知识。(均填写所学物理概念或物理规律)

【答案】液体压强随深度的增加而增大;浮力。

【解答】解:三峡大坝,设计成上窄下宽是应用液体压强随深度的增加而增大的知识;

飞艇能升空,是因为其所受浮力大于重力,应用了浮力的知识。

故答案为:液体压强随深度的增加而增大;浮力。

知识点2物体的浮沉条件及其应用

知识点讲解

1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。

2、在重力和浮力的作用下,若物体静止在液面上,并有一部分露出液面这种状态称为漂浮;

若物体浸没在液体中,处于静止状态则称为悬浮。

3、物体在液体中的浮沉条件

上浮:F浮>6悬浮:F浮二G漂浮:F浮二G。

下沉:F浮VG沉底:F浮+N=G。

4、如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①P物Vp

液,上;字②P物二P液,悬浮③P物>P液,下:几。

5、冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、

第3页共25页

石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。

※漂浮问题的几个规律:

规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力等壬它受的重力。

规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。

规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。

规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之

几。

规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等壬液体对物体增大的

浮力。

’典例分析题型分类举一反三

X___________Z

【典例2-1】(2020春•黄州区校级期末)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。则下列说法不正确的是()

甲7.

A.小球A的质量小于小球B的质量

B.甲液体的密度小于乙液体的密度

C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力

D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力

【答案】C

【解答】解:A、在乙液体中,A漂浮,A的密度小于乙液体的密度,B下沉,B的密度

大于乙液体的密度,两个小球的体积相同,根据m=pV,A的质量小于B的质量,故A

正确;

B、A、B在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A知,乙液体

的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;

C、由图可知,在甲液体中,小球下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中,GA=F浮乙,所以F

浮甲<F浮乙,故C错误;

D、由6=11^可知GA<GB,由于A、B在甲液体中都沉底,由F浮=pgV排可得,在甲

第4页共25页

液体中受到的浮力相同,则根据G=F浮+N可知支持力N=G-F浮,所以,NA<NB,故

D正确。

故选:Co

【典例2-2]“远望6号”远洋测量船可在南北纬60度以内的任何海域航行,能完成对各类

航天飞行器的海上跟踪、测控任务。它的排水量为25000吨,满载时受到的浮力为2.5

X108N,满载的它在密度不同的海域漂浮时,受到的浮力相同(填“相同”或“不

同”)。(g取10N/kg)

【答案】2.5X108;相同。

【解答】解:

(1)船满载时受到的浮力:F浮=6排=111排g=25000Xl()3kgX10N/kg=2.5X108N;

(2)满载的测量船在密度不同的海域漂浮时,受到的浮力都等于测量船的重力,而测量

船在密度不同的海域,质量不变、重力不变,所以受到的浮力相同。

故答案为:2.5X108;相同。

【典例2-3】(2023春•河源期末)一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯

中,沉入底部,排开0.5N的水.然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止(g=10N/kg)。

求:

(1)物体在纯水中所受的浮力。

(2)物体的体积。

(3)物体悬浮时盐水的密度。

【答案】(1)物体在纯水中所受的浮力为0.5N;

(2)物体的体积为5X10.5m3;

(3)物体悬浮时盐水的密度l.lX103kg/m3

【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知物体受到的浮力:F浮=GH&=0.5N;

F浮

(2)因为F浮=pgV排,所以,物体排开的水的体积即物体的体积为:丫=丫排=——

P水g

=--------°。5"---------=5xio-5rn3

lX103kg/m3XlON/kg

(3)因为物体悬浮,所以物体悬浮时盐水的密度:p盐水=p物=a=-9*55J=

V物5X10-bmJ

l.lX103kg/m3o

第5页共25页

答:(1)物体在纯水中所受的浮力为0.5N;

(2)物体的体积为5X1(/5m3;

(3)物体悬浮时盐水的密度LlXl()3kg/m3。

【变式2-1](2023秋•惠州期末)讲台上放有甲、乙两个漂着相同的木块的同款盛水烧杯。

把铁块a放在木块上面,木块刚好浸没在水中,如图甲所示;将铁块b用细线系在木块

下面,木块也刚好浸没在水中,如图乙所示。且此时烧杯中水面相平,已知水的密度为p

甲乙

P-P水

A.a、b两个铁块的体积之比一^一生

P铁

B.a铁块的重力等于b铁块的重力

C.两种情况相比较,乙图中水槽对桌面的压强较大

D.若将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时水对容器底压强p甲<pz

【答案】A

【解答】解:AB、甲图中,铁块a和木块一起漂浮在水面,贝IF浮木=Ga+G木,

所以Ga=F浮木-G木,

即p铁gVa=p水gV木-p木gV木,

乙图中,铁块b和木块一起悬浮在水中,则F浮木+Fi^b=Gb+G木,

所以Gb=F浮b+F浮木-G木,比较可知a铁块的重力小于b铁块的重力,故B错误;

即F浮木一G木=仃5-F浮b

所以P铁gVa=p铁gVb-p水gVb=(p铁一p水)gVb,

又因为a、b的密度相同,由m=pV可知a、b两个铁块的质量之比为:,=,=

mbvb

第6页共25页

P铁“水

,故A正确;

P铁

C、因为两水槽完全相同且水槽内水面相平,由p=pgh可知水对容器底面的压强相等,

由p=*可知水对容器底面的压力相等,因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,由F

压=F水+G容可知容器对桌面的压力也相等,故图中水槽对桌面的压强相等,故C错误;

D、将a取下投入水中,并剪断b的细线,静止时,木块漂浮,a、b沉底,甲中排开液

体体积的变化量等于木块露出的体积与a的体积之差,乙中排开液体体积的变化量等于

木块露出的体积,所以甲则排开液体体积的变化量小于乙中排开液体体积的变化量,

因为水平桌面上放着两个相同的柱形水槽,所以水对容器底的压力变化量等于排开水的

重力的变化量,等于浮力的变化量,

△F压浮

由Ap=---------=------三可知,Ap甲VAp乙,

两图中两水槽的水面相平,则水对容器底部的压强相等,此时水对容器底压强p甲=p-

△p甲,p乙=p-Ap乙,则p甲>p乙,故D错误。

故选:Ao

【变式2-2](2023秋•沙依巴克区校级期末)将一底面积为20cm2的盛有水的圆柱形容器放

在水平桌面上,一冰块中冻有一石块,总质量为30g,总体积为24cm3。将它们放在容器

水中,沉在容器底部,如图甲所示。当冰全部熔化后,容器里的水面下降0.1cm,如图乙

所示。已知冰的密度为0.9Xl()3kg/m3。冰的体积是20cn?;石块的密度为3g/cn?。

【解答】解:(1)设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V冰,石块的体积为V布冰

和石块的总质量为m,其中冰的质量为m.,石块的质量为m石。

冰全部熔化成水后,体积减小了AV=SAh=20cm2X0.1cm=2cm3,

由题意得,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即:

V冰-孚J=v述-等一=v冰-空生=2外,

P水P水P水

第7页共25页

33

则:V冰_/9八10kg/mxV冰=len?,即V冰-且XV冰=2cm3,

IX103kg/m3I。

解得:V冰=20cm3;

(2)石块的质量m石=m-m冰=30g-18g=12g。

V石=丫-V冰=24cm3-20cm3=4cm3

所以石块的密度:

m石

12g2Q/3

P石=诏——-=3g/cm\

4cm

故答案为:20;3。

【变式2-3](2023春•滕州市期末)将边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时木块有工

5

的体积露出水面(如图甲所示);若将一石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水

中(如图乙所示)。已知p水=1.0义lO^kg/n?,g=10N/kgo求木块:

(1)未放石块时木块受到的浮力;

(2)放上石块后水对木块下表面的压强;

【答案】(1)未放石块时木块受到的浮力为8N;

(2)放上石块后水对木块下表面的压强为lOOOPa;

(3)石块的重力为2N。

【解答】解:(1)未放石块时木块受到的浮力为

3333

F浮=P水gV排=1.OX10kg/mX10N/kgX(Q.l)mX(1^)=8N。

(2)由题意可知,放上石块后,木块下表面距离水面0.1m,

水对木块下表面的压强为p=p水gh=l.OX103kg/m3XlON/kgXQ.lm=lOOOPa0

(3)由题图甲木块漂浮可得,木块的重力为G木=5浮=8?^,

木块刚好全部浸入水中时所受浮力为

第8页共25页

F'浮=P水gV'排=1.0XlO^kg/m^XlON/kgX(0.1)31rl3=ION'

对木块受力分析可得F'ff=G木+G石,

则石块的重力为G:H=F'浮-G木=1ON-8N=2N。

答:(1)未放石块时木块受到的浮力为8N;

(2)放上石块后水对木块下表面的压强为lOOOPa;

(3)石块的重力为2N。

知识点3帕斯卡原理及其应用

知识点讲解

1、帕斯卡定律:帕斯卡大小不变地由液体向各个方向传递。大小根据静压力基本方程(P=P0+

Pgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p。发生变化时,只要液体仍保持其原来的

静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。在密闭容器内,施加于静止

液体上的压强将以等值同时传到各点。这就是帕斯卡原理,或称静压传递原理。

2、应用:万吨水压机、千斤顶,液压机等。

’典例分析题型分类举一反三

X___________Z

【典例3-1】(2023春•鼓楼区校级期末)活塞AB面积如图,轻活塞重量和摩擦不计,当60N

的力作用在活塞A上,活塞B能举起最大重量是为()

60N

活塞人有

1二二

A.2.4NB.60NC.1500ND.6000N

【答案】C

【解答】解:如图,设A活塞的面积为SA,B活塞面积为SB,

活塞A对液体的压强:

第9页共25页

根据帕斯卡定律可知,两边压强相等,即pB=pA=6000Pa,根据p==■可知,

F2=PBxSB=6000PaXAm2=1500N,则活塞B能举起1500N重的物体。

4

故选:Co

【典例3-2】(2023春•盘龙区期末)加在密闭液体上的压强,能够大小不变的被液体向各个

方向传递,这就是帕斯卡定律。如图所示密闭容器中装有水,大、小活塞的面积分别为

90cm2和30cm2。若在小活塞上施加一个15N的压力Fi,不计活塞自重,此时大活塞上

得到的压力F2为45N,A点增加的压强大小为5000Pa。

【答案】45;5000o

【解答】解:帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变的被液体向各个方向

传递,

F9S9

根据上=,这一关系式解得:

FlS[

F2=£lS1=15NX90cmi=45N;

S130cm2

Si=30cm2=3X103m2,则A点增加的压强:

p==------——二5000Pao

S13X10~3m2

故答案为:45;5000o

【变式3-1](2023春•鹤壁期末)如图所示,是汽车修理广常用的液压千斤顶的原理图。关

于该千片顶下列说法正确的是()

A.使用时应该用B端来顶起汽车快

第10页共25页

B.使用时应该用A端来顶起汽车

C.顶起汽车时pA<pB

D.顶起汽车时PA>PB

【答案】A

【解答】解:由图可知,左边活塞A的面积小,右边B的活塞面积大,

因密闭液体能够大小不变的传递压强,

所以,两边压强相等,即pA=pB,

则A端用一个很小的力,就可以把千斤顶压下来,B端就可以产生一个很大的力,把汽

车顶起来,故A正确,BCD错误。

故选:Ao

【变式3-2](2023春•嵩明县期末)如图1所示,作用在密闭容器小活塞上的力是F1时,

在大活塞上就得到了F2的力。已知Si:S2=l:20,F2=20Fi;如图2所示,当人

向前方用力吹气时,悬挂在嘴唇下方的纸条将飘向_L_(选填“1”或“2”)的位置。

【解答】解:设小活塞的横截面积为si,则由题意可知,大活塞的横截面积为10si,

P1=P2>

大、小活塞所受的压强之比为1:1;即,Fi=上F9;

S[S2

s

Si:S2=l:20,F2=—2F1=2OF1;

Si

如图2所示,当人向前方用力吹气时,纸条左侧的空气流速快,压强小,右侧大气压不

变,在压力差的作用下,悬挂在嘴唇下方的纸条将飘向1的位置。

故答案为:20;1。

第11页共25页

巩固训练

1.(2023春•朝阳区期末)一艘轮船从海里驶入河里,它受到的浮力将()

A.变大B.变小

C.不变D.先变小后变大

【答案】C

【解答】解:轮船无论在海里还是河里都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,浮

力等于自身的重力,

而轮船从海里驶入河里的过程中,轮船的重力不变,所以轮船受到的浮力不变。

故选:Co

2.(2023春•黄山期末)将重为4N、体积为6X10Ym3的物体投入一个装有适量水的溢水

杯中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断中正确的是()

A.物体上浮,F浮=6N

B.物体悬浮,F浮=4N

C.物体漂浮,F浮=4N

D.物体沉在水底,F浮=3N

【答案】C

【解答】解:根据G=mg=pVg可知,物体的密度为:p=&-=-------------邺一---

gV10N/kgX6X10~4m3

CK667kg/m3,

物体的密度小于水的密度,所以物体静止时,物体在水中将漂浮;

物体在水中受到的浮力:F浮=G=4N。

故选:Co

3.(2022春•滨城区期末)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有不同的液体,

现将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两

物块所处的位置如图所示。则下列说法正确的是()

甲乙

第12页共25页

A.甲容器中液体的密度较大

B.甲容器中物块排开液体的重力较大

C.乙容器底部受到液体的压强较大

D.乙容器中物块受到液体的浮力较大

【答案】C

【解答】解:A、物体在甲中悬浮,则pT=p物,在乙中漂浮,则p乙>「物,可知乙的

密度较大,故A错误;

B、甲悬浮,F浮甲=G排甲=G;乙漂浮,则F浮乙=G排乙=G,可知G排甲=G排乙,故B错

误;

C、由A知,乙的密度较大,深度相同,由p=p液gh可知,乙液体对容器底的压强大,

故C正确;

D、由B分析知,两容器中物体受到的浮力相同,故D错误。

故选:Co

4.(2023春•东明县期末)如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是()

次种

良种

甲乙丙T

A.图甲所示,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯才上升

B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力变大

C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力

D.图丁所示,潜水艇下沉过程中,重力不变,浮力变小

【答案】A

【解答】解:A.孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,使浮力大于自身

重力,孔明灯向上升,故A正确;

B.轮船始终漂浮在液面上,浮力始终等于轮船的总重,总重力不变,浮力不变,故B

错误;

C.良种沉底,所受浮力小于自身的重力,次种漂浮在液面上,浮力等于自身重力,故C

错误;

D.停在水中的潜水艇,在下沉时,排开液体体积不变,浮力不变,是通过改变自身重力

第13页共25页

来实现上浮和下沉的,当潜水艇下沉过程中,水舱吸水,重力增加,故D错误。

故选:Ao

5.(2023秋•启东市期末)冬天,小明与家人围坐在一起吃鸳鸯火锅,烟火气息与家的温暖

交织在一起是国泰民安、家和业兴的生活缩影,关于吃火锅涉及的物理现象,其中错误

的是()

A.红油浮在上面,是因为油比水的密度小

B.红汤锅先沸腾,是因为红油覆盖在汤表面,减少了汤的热量散失

C.红汤锅因为有红油覆盖,汤蒸发得比清汤锅慢一点

D.关掉开关,锅内继续沸腾一会儿,说明沸腾不需要吸热

【答案】D

【解答】解:A、因为油的密度比水的小,所以红油浮在水面上,故A正确;

BC、汽化吸热,红汤锅因红油覆盖在汤表面,汤液蒸发较慢,使得汤液蒸发带走热量较

少而升温较快,故BC正确;

D、关火后,火锅还能沸腾,是由于火锅锅身还有余温,可以放出热量,这说明沸腾还需

要吸热,故D错误。

故选:D。

6.(2023秋•清苑区期末)小亮利用细钢针、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块

的密度。小亮正确的测量过程如图甲、乙、丙所示,图中Vo、Vi、V2分别是量筒中水面

所对应的示数,细钢针浸入水中的体积忽略不计。己知水的密度为p水,则下列四个选项

中,小蜡块密度p蜡的表达式正确的是()

第14页共25页

—细钢针

【解答】解:小蜡块漂浮在水面上,受到的重力等于排开水的重力,

由图甲和乙可知,小蜡块的质量等于它排开水的质量,

所以,m=m排水=(Vi-Vo)p水,

由甲和丙可知,小蜡块的体积为V=V2-Vo,

(V-v)pm

所以小蜡块的密度:p=a=_J_9——生。

VV2-V0

故选:Bo

7.(2023春•凤山县期末)水平桌面上,甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水,现将两

相同的物块分别放入杯中,待物块静止时,两杯中液面恰好相平,如图所示,则()

甲乙

A.甲杯中物块受到浮力较大

B.甲杯中物块对杯底的压力等于物块所受重力

C.乙杯中物块所受到的浮力等于物块所受重力

D.乙杯底部受到液体的压强较小

第15页共25页

【答案】c

【解答】解:A、物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体所受重力;在乙中漂浮,物体受

到的浮力等于物体所受重力;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A错误;

B、物体在甲中下沉,物块对杯底的压力等于物块所受重力减去A受到的浮力,故B错

、口

庆;

C、在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:物体受到的浮力等于物体所受重力,故C正确;

D、物体在甲中下沉,p甲<p物,在乙中漂浮,p乙>p物,则pz,>p甲,两杯中液面恰好

相平,由p=pgh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故D错误。

故选:Co

8.(2023春•武汉期末)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后

直接读取液面处的刻度值(如图甲)。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一

端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个相同的烧杯中,它会竖直立在液

体中,此时两烧杯中的液面刚好相平,由观察到的现象可以判断()

A.密度计在图乙液体中受到的浮力等于在图丙液体中受到的浮力

B.图乙液体的密度大于图丙液体的密度

C.图乙液体对杯底的压强等于图丙液体对杯底的压强

D.图乙烧杯对桌面的压强大于图丙烧杯对桌面的压强

【答案】A

【解答】解:A、同一个密度计放在乙、丙液体中都漂浮,则密度计在乙、丙两种液体中

受到的浮力都等于密度计受到的重力G,所以F乙=F丙=G,故A正确;

B、由图知密度计排开液体的体积V排乙〉V排丙,由于浮力相等,根据F浮=「液V排g可

知:p乙<p丙;故B错误;

C、已知两烧杯中的液面刚好相平,且p乙<p丙,根据p=p液gh可知:图乙液体对杯底

的压强小于图丙液体对杯底的压强,故C错误;

第16页共25页

D、由于两个烧杯完全相同,由于V排乙>V排丙,所以乙液体的体积大于丙液体的体积,

且P乙<P丙,根据G=mg=p^Vg可知:G乙<G丙;由于水平桌面放置两个完全相同的

烧杯,则压力F=G液+G杯+G密度计,所以乙烧杯对桌面的压力小于丙烧杯对桌面的压力,

由F=pS可知乙烧杯对桌面的压强小于丙烧杯对桌面的压强,故D错误。

故选:Ao

9.(2023春•萧县期末)如图所示,一个密度为p,边长为a的实心正方体物块悬浮在某液

体中,物块下底面的深度为H,则下列说法中不正确的是()

A.物块下底面受到液体向上的压力为pgHa2

B.被物块所排开的液体的重力大小为pg(H+a)a2

C.物块受到液体向上和向下的压力差为pga3

D.物块上表面受到液体向下的压力为pg(H-a)a2

【答案】B

【解答】解:A、物块下底面受到液体向上的压强为:

PT=Pgh"5=PgH,

物块下底面受到液体向上的压力为:

2

FT=pTS=pgHa

故A正确;

B、被物块所排开的液体的重力大小为:

G排=mH;g=pVj^gupgaS,故B错误;

C、由浮力产生的原因可知,物块受到液体向上和向下的压力差,

△F=F浮=pgVfl;=pga3,故C正确;

D、物块上表面受到液体向下的压强:

p±=pgh±=pg(H-a)

物块上表面受到液体向下的压力为:

F±=p±S=pg(H-a)a2,故D正确。

故选:Bo

第17页共25页

10.(2023春•环江县期末)海水的密度比江水大些,一艘轮船从长江驶入东海后,浮力的

大小不变(选填“增大”、“减小”或“不变”),轮船将上浮一些(选填“上浮”

或“下沉”)。

【答案】见试题解答内容

【解答】解:因轮船不管是在海水中还是在江水中,都为漂浮状态,浮力始终等于重力,

所以受到的浮力保持不变;

由长江驶入东海时,由于海水的密度大于江水,由公式丫排=―二一知,水的密度增大,

P液g

所以排开水的体积减小,轮船要上浮一些。

故答案为:不变;上浮。

11.(2020春•蜀山区期末)水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的杯子,杯中分别盛有不

同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,

鸡蛋所处的位置如图所示,则鸡蛋所受的浮力是两杯中一样大(选填“甲杯中大”“乙

杯中大”或“两杯中一样大”),乙(选填“甲”或“乙”)杯底部所受的盐水压强较

大。

甲乙

【答案】见试题解答内容

【解答】解:由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,

因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,

所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;

因为p物时物体漂浮,ps=p物时物体悬浮,

所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,

由于两个杯子中液面恰好相平,根据p=pgh可知:

乙杯底压强大于甲杯底压强。

故答案为:两杯中一样大;乙。

第18页共25页

12.(2023春•芜湖期末)一个苹果的质量为140g、体积为180cm3,用手将其浸没在水中,

此时受到的浮力为1.8N;松手后苹果将上浮(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),

333

苹果静止后,浸入水中的体积为140cm(p7K=1.0X10kg/m)o

【答案】见试题解答内容

【解答】解:(1)苹果所受的浮力F浮=pgV排=1000kg/m3X1ON/kgX180X10-6m3=1.8N;

苹果的重力G=mg=0.14kgX10N/kg=1.4N;重力1.4NC浮力1.8N;

所以苹果松手后将上浮;

(2)苹果漂浮时受到的浮力:

F浮=G,g、=1.4N;

由F浮=psgV排得,苹果浸入水中的体积:

V浸=V排=F/=---------------=1,4X104m3=l40cm3。

P液g1.OX103kg/m3XlQN/kg

故答案为:1.8;上浮;140。

13.(2023秋•松江区期末)两个完全相同的容器放在水平桌面上,容器中分别盛有体积相

同的甲、乙两种不同液体。若将一个物体分别轻放入两容器中,其静止后状态如图所示,

则物体在两液体中受到的浮力F浮甲=F浮入,液体的密度。申>P7,两种液体对

容器底部的压强P液甲>PW,。(均选填“大于”“等于”或“小于”)

O1.-.»-二___

【答案】—;>;>。

【解答】解:(1)物体在甲、乙液体中漂浮,受到液体的浮力等于物体的重力,所以物

体在两液体中受到的浮力F浮甲=F浮乙;

物体在甲液体中比乙液体中排开液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=G排=pMgVs

可知甲液体的密度大于乙液体的密度,即PT>P乙;

(2)甲乙两种液体体积相同,根据G=mg=pgV可知,甲液体的重力大于乙液体的重

力,

放入物体后,甲液体和物体的总重大于乙液体和物体的总重,由于容器是规则形状的,

液体对容器底的压力等于液体和物体总重,所以甲液体对容器底的压力大于乙液体对容

第19页共25页

器底的压力,

根据p=_l■知两种液体对容器底部的压强P液甲>p液乙。

故答案为:=;>;>。

14.(2023秋•青浦区期末)潜水器能通过注水和排水方式改变水仓内海水的重力,从而在

海中实现上浮、下潜和保持既不上浮也不下潜的状态,其结构示意图如图所示。某同学

为了研究浸没在水中的物体上浮、下沉的原因,选择六个物体,分别测量了它们的重力

G,并将它们浸没在水中,分别测出了物体所受的浮力F、观察了它们运动的情况,得到

如下表数据。

物体物体重力G(牛)物体所受浮力F(牛)运动情况

物体16049下沉

物体24535下沉

物体33020下沉

物体45055上浮

物体54060上浮

物体62026上浮

①比较表中数据,可得出的初步结论是:浸没在水中的物体,当物体重力G大于物体

受到的浮力F,物体下沉。

②若潜水器从海水密度较小的海域潜入到密度较大的海域过程中,为了能保持既不上浮

也不下沉的运动,现有两种方案可供选择:

A.在潜水器水仓内注入海水

B.将海水从潜水器水仓排出

(a)应该选择的方案是A(选择"A”或"B”)。

(b)请根据上述信息并结合浮力知识,说明你选择的理由。潜入到密度较大的海域

过程中,海水的密度变大,根据阿基米德F浮=。邀gV排可知受到的浮力变大,为了能保

持潜水艇既不上浮也不下沉的运动,应当增大潜水艇的自重,所以应在潜水器水仓内注

入海水。

第20页共25页

潜水器

水仓

潜水器

内部

【答案】①物体重力G大于物体受到的浮力F;

②A;潜入到密度较大的海域过程中,海水的密度变大,根据阿基米德F浮=p^gV排可

知受到的浮力变大,为了能保持潜水艇既不上浮也不下沉的运动,应当增大潜水艇的自

重,所以应在潜水器水仓内注入海水。

【解答】解:①观察表中数据可知,当物体重力G大于物体受到的浮力F时,物体下沉;

②潜水器排开海水的体积不变,潜入到密度较大的海域过程中,海水的密度变大,根据

阿基米德F浮=「液gV排可知受到的浮力变大,为了能保持潜水艇既不上浮也不下沉的运

动,应当增大潜水艇的自重,所以应在潜水器水仓内注入海水,故选方案A。

故答案为:①物体重力G大于物体受到的浮力F;

②A;潜入到密度较大的海域过程中,海水的密度变大,根据阿基米德F浮=p^gV排可

知受到的浮力变大,为了能保持潜水艇既不上浮也不下沉的运动,应当增大潜水艇的自

重,所以应在潜水器水仓内注入海水。

15.(2023秋•昌平区期末)我国自主建造的“天鲸号”挖泥船在港口建设、人工造岛等领

域做出了杰出贡献。为了航行安全,“天鲸号”的船体上标有国际航行载重线,示意图如

图所示,船体标志的几条水平横线分别表示该船在不同水域及不同季节所允许的满载时

的“吃水深度”,例如TF表示轮船在热带淡水中航行时的“载重线”。夏季和冬季轮船在

海水中航行时的“载重线”在图中用数字表示,已知冬季海水的密度大于夏季海水的密

度。请分析并判断数字1和数字2对应的载重线哪一条是冬季的“载重线”。

【答案】轮船是漂浮在水面上的,浮力等于重力,重力不变,浮力不变;冬季海水密度

比夏季大,根据F浮=pi«gV排可知,水的密度越大,排开的水的体积越小,载重线位置

越在下面,故冬季的载重线是数字2

第21页共25页

【解答】答:轮船是漂浮在水面上的,浮力等于重力,重力不变,浮力不变;冬季海水

密度比夏季大,根据F浮=p^gV排可知,水的密度越大,排开的水的体积越小,载重线

位置越在下面,故冬季的载重线是数字2。

16.(2023春•雁塔区校级期末)在物理综合实践活动中,同学们利用粗细均匀的饮料吸管、

金属丝、石蜡制作了简易密度计,在饮料吸管的一端塞入适量的金属丝,再用石蜡封口。

同学们在饮料吸管塞入金属丝的目的是使简易密度计能竖直漂浮在液体中;同学们

在给自制的简易密度计标注刻度时,将密度计放到水中的情景如图,在密度计与水面齐

平处标注LOg/n?,并用刻度尺测得浸入的长度H。密度计放到另一液体中的情景如图-

2所示,测量得浸入的长度ho贝密度计在图-1中所受浮力F1与图-2中所受浮力F2

的大小关系是Fi=F2或“=");

液体的密度大小关系是p水<P液(选填或“=");

液体密度的表达式:p浓=——(用H、h、p水表示);

-h-

同学们用这支简易密度计测量可乐密度时,发现吸管上“沾”上许多小气泡,这会导致

测得的可乐密度偏大(选填“大”或“小”);

标示注好刻度后,同学们发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用密度计测量

液体密度时误差较大,请你提出一个可行的改进方案:用更细的吸管。

图一1图一2

【答案】竖直;=;<;旦p水;大;用更细的吸管。

h

【解答】解:(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,

吸管下端塞入适量金属丝作为配重并用石蜡封口,这样做目的是让密度计竖直漂浮在液

体中;

(2)①由于吸管在图-1和图-2中均漂浮,所以F浮=G,则在水和另一种液体中受到

的浮力相等,即F1=F2;

②由图可知V排1>V排2,由F浮=pgV排可知,p水Vp液;

第22页共25页

③设吸管的底面积为S,根据物体浮沉条件可知,F浮水=F浮液,即p水gSH=p液gSh,则

w

有P液=±Hp水;

h

(3)由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;根据F浮npiSgV排可知

排开液体的体积不变,当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时V排=丫气

泡+V浸,所以,密度计浸入可乐中的体积变小,由于密度计的刻度是越往下对应的密度越

大,所以,所测的液体密度偏大。

(4)因为吸管是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,由6=尸浮=「8丫排=「85吸管

h可知,吸管浸入液体中的深度:h=------------------,所以当p波一定时,可适当增大配

p液gS吸管

重,或用更细的吸管,来增大相邻刻度线之间的距离。

故答案为:竖直;=;<;且P水;大;用更细的吸管。

h

17.(2023春•鼓楼区校级期末)如图所示,质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动。(g

取10N/kg,p103kg/m3)求:

(1)这时木块受到的浮力是多大?

(2)此时木块浸在水中的体积为多少?

【答案】(1)这时木块受到的浮力是12N;

(2)此时木块浸在水中的体积为1.2Xl(f3m3。

【解答】解:(1)木块受到的重力:

G=mg=1.2kgX1

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论