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文档简介
第十章浮力(高频考点精讲)
考点01浮力
【高频考点精讲】
一、浮力
1、定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上托起的力,这个力叫做浮力。
2、方向:竖直向上,与重力方向相反。
3、产生原因:浸在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到液体(或气体)对它的压力不同,存在压力差。
二、探究浮力的大小跟哪些因素有关
1、实验方法:控制变量法
2、实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大,液体的密度
越大,浮力就越大。
3、注意事项:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与深度无关。
【热点题型精练】
1.下列物体中,不受浮力作用的是()
A.在水中下沉的铁块B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船D.空中上升的气球
解:
第1页共17页
ACD、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球,都受到液体或气体向上的压力,由浮力的产
生原因可知,它们都受到浮力作用,故ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,
故B符合题意;
答案:B。
2.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
解:
AB、正方体物块M悬浮在水中,则F浮=G,
其上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F^=F浮,
所以F合=F下-F上=F浮=G,故A错误,B正确;
CD、由图知,M上表面所处的深度较小,根据p=pgh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压
强,而上下表面的面积相同,则由F=pS可知,上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上
表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故CD错误;
答案:Bo
3.如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸
入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力
大小的影响()
第2页共17页
A.液体的密度B.物体的密度
C.物体排开液体的体积D.物体浸入液体的深度
解:他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,
说明物体排开水的体积相同,物体浸入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,可以探究浮力与物体浸入液体
的深度的关系,故D正确。
答案:D»
4.王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到
有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图所示),然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,以下分析正
确的是()
A.乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用
B.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
C.乒乓球上浮过程中,受到的液体压强保持不变
D.乒乓球在图中位置静止时,是由于受到大气压的作用
解:A、图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口流出,但乒乓球下表面没有受到水的压力,所以不受浮力作用,
故A正确;
B、乒乓球上浮过程中至露出水面,排开水的体积变小,根据F浮=p水且丫排可知,受到的浮力会变小,故B错
误;
C、乒乓球上浮过程中,距离水面的深度h变小,水的密度不变,根据p=pgh可知,受到的液体压强变小。故C
错误;
D、乒乓球静止时,受重力、水的压力和支持力,在这三个力的作用下处于平衡状态,不是由于受到大气压的作
用。故D错误。
答案:Ao
5.如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻
璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左等于F向右(填“大于”“等于”或“小于”);当
玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上大于F向下(填
“大于”、“等于”或“小于”);通过以上探究,你认为浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
第3页共17页
解:
(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由p=pgh可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,
由p=*可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小相等,水平方向的合力为0;
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,h下大于h上,由p=pgh可知,p向上大于p向下,又因为受力面积相等,由
p=*可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,此时竖直方向的合力不为0,方向竖直向上;
因此液体会对玻璃圆筒产生向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F向上-F向下=F浮,即浮力产生的原因是液
体对物体上下表面的压力差。
答案:等于;大于;液体对物体上下表面的压力差。
6.浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为8N,若
上表面距离水面的深度为0.4m,现把金属块提升0.1m后,此过程中上表面的压强减小了1000Pa,金属块
受到的浮力将不变(选填“变大”“不变”或“变小”)。(p水=L0Xl()3kg/m3,g取10N/kg)
解:(1)由浮力的产生原因可知,该金属块受到的浮力为:F浮=F1F上=10N-2N=8N;
(2)原来金属块的上表面距离水面的深度为0.4m,把金属块提升0.1m,金属块未露出水面,其排开水的体积
不变,根据公式F浮=p水8丫排可知,金属块受到的浮力大小不变;
上表面的压强减小了:Ap=p水gAh=1.0X103kg/m3xi0N/kgX0.1m=1000Pa。
答案:8;1000;不变。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A、可能跟物体浸入液体的深度有关;
B、可能跟物体的重力有关;
C、可能跟物体浸入液体的体积有关;
D、可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入
水中不同位置,在这一实验中:
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(1)铁块从位置③一④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到浮力变大(选填“变大”、“变小”
或“不变”),可以验证猜想C是正确的;(选填"A、B、C、D”)
(2)从位置④一⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想A是错误
的。(选填"A、B、C、D”)
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想B是错误的(选填"A、B、C、D")。
(4)分析比较实验⑥⑦可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是:控制变量法。
解:(1)铁快从位置③一④的过程中,浸入液体中的体积变大,测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大;
通过①一③一④的过程可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,故可验证上述猜想C是正确的;
(2)从位置④一⑤的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示
数不变,说明铁块受到的浮力不变。即浮力的大小与浸入液体的深度无关,故A猜想错误;
(3)分析比较实验①⑤可知,铁块受到的浮力为3.0N-1.0N=2.0N,
分析比较实验②⑥可知,铜块受到的浮力为4.0N-2.0N=2.0N,则浮力的大小跟物体的重力无关,故B错误;
(4)根据⑥⑦中弹簧测力计的示数可知,同一物体铜块在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,由此可得,
浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法,例如,探究浮力的大小跟浸入液体的深度是否有关时,
控制液体的密度不变,在探究浮力的大小跟液体的密度是否有关时,控制排开水的体积不变。
答案:(1)变大;C;(2)A;(3)B;(4)⑥⑦;(5)控制变量法。
考点02阿基米德原理
【高频考点精讲】
一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
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1、阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2、公式:£浮=G排=夕液g%o
3、阿基米德原理同样适用于气体,此时七
4、“浸在液体中”的含义
(1)如图甲、乙所示,物体浸没在液体中,此时吟F=咻。
⑵如图丙所示,物体只有部分进入液体中,止匕时/<vr物。
5、浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的质量、体积、重力、形状、浸没深度等无关。
二、浮力的计算
1、称重法:F浮=G物_F氮(弹簧测力计两次的示数差)
3、阿基米德原理:(1)玛孚=6排=m排g;(2)F浮=夕液且吟卜o
【热点题型精练】
8.某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数
分别为Fi、F2、F3和F4,则下列说法正确的是()
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A.F1+F2=F3-F4B.Fl-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4D.Fl-F2=F3-F4
解:由图可知:Fl测空桶的重力,F2测物体的重力,F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力,F4测出排出的
水和空桶的总重力;
根据称重法可知:F浮=F2-F3;
排开液体的重力:G排=F4-F1;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开水的重力,所以,F浮=G排;
由此分析可知:F2-F3=F4-Fl;整理可得F1+F2=F3+F4
故选项中ABD错误,C正确。
答案:C»
9.据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入
了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端
系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是()
A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大
B.铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力
D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起
解:
A、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关,铁牛浸没后,水的密度不变,排开水的体积
不变,所受的浮力不变。故A错误;
B、分析可知,铁牛被冲到河底受到重力和浮力的作用,并且重力大于浮力,所以铁牛还受到河底的支持力的作
用。故B错误;
C、用两艘大木船并装满沙子,船仍旧漂浮在水面上,重力增大,浮力也随之增大,所以是为了增大浮力。故C
错误;
D、卸下沙子的过程中,木船重力减小,所受浮力减小,根据F浮=pgV排可知,木船排开水的体积减小时,需要
第7页共17页
上浮,所以铁牛就会被拉起。故D正确。
答案:D»
10.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0」m的立方体。Q的下表面与容
器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(gmiON/kg)()
H-H1-
A.ONB.20NC.60ND.80N
解:•.•下部立方体由于与容器底部粘合,.•.水没有产生向上的压力;
•.•上部立方体的下表面积的一部分(与水接触)受到向上的压力,
.,.S=L2-12=(0.2m)2-(0.1m)2=0.03m2,
上部立方体的下表面的压强为p=pgh=1.0X103kg/m3X1ON/kgX0.2m=2000pa,
:浮力的产生是上下表面的压力差,
F浮=pS=2000PaX0.03m2=60N。
答案:Co
11.用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球露出水面|体积时,弹簧测力计示数为4N;当铁球浸入水彩体积时,弹
簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是()
A.18NB.14NC.8ND.10N
21
解:当铁球露出水面淮积时,则V排1=纨
根据物体受力平衡和阿基米德原理可知:
G=F浮1+F拉1=p水gV排1+F拉1=1X103kg/m3X1ON/kgx|v+4N-----------------------------①
11
当铁球浸入水中;体积时,则V排2=jV,
根据物体受力平衡和阿基米德原理可知:
G=F浮2+Fti2=p水gV排2+Fti2=l><103kg/m3><10N/kgx9+lN--------------------------②
由①②得:V=1.8Xl(T3m3;
所以物体重力:
G=F浮1+F拉1=1X103kg/m3X10N/kgx|xl.8X10-3m3+4N=10N,
若物体全部浸没在水中时受的浮力:
第8页共17页
F浮=p水gV=1X103kg/m3XlON/kgX1.8X10-3m3=18N
则:F浮〉G,即:当取下该物体将它放入足量的水中,铁球静止时会漂浮,
所以物体在水中静止时F浮'=G=10N。
答案:D。
12.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在A中,排开液体的
质量为mi,液体A对甲容器底部的压强为pi;乙容器中盛有液体B.物块N漂浮在B中,排开液体的质量为
m2,液体B对乙容器底部的压强为p2.已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器中液体A、B质量相等,
物块M、N质量相等。下列判断正确的是()
A.pi〈p2,mi<m2B.pi〈p2,mi=m2
C.pi>p2,mi>m2D.pi>p2,mi=m2
解:(1)由液体A、B质量相等可得GA=GB,物块M、N质量相等,因为是规则容器,所以液体容器底部的压
力F=G总,
则由可知:FA=GA+GM,FB=GB+GN,由于GA+GM=GB+GN,所以,FA=FB;
已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由p=*可得,pi<p2;故CD错误;
(2)因为物块M、N质量相等,即MA=MB;已知M、N都是漂浮,则F浮=G排=111排8=6=1\^,
所以物块M排开液体的质量mi等于物块N排开液体的质量m2.故A错误,B正确。
答案:Bo
13.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整
个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,下列说法正确的是
()
A.圆柱体受到的重力是6N
第9页共17页
B.圆柱体受到的最大浮力是3N
C.圆柱体的密度是L5Xl()3kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
解:A、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G
=Fji=9N,故A错误;
B、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F浮
=G-F=9N-3N=6N,故B错误;
C、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=3N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=9N-3N=6N。
圆柱体受到的浮力:F浮=「水且丫排,物体的体积:
v物〜二
-------o------O-/-V--------------=6右X\ZIO1八-4m3,
P型IxW5kg/m3x10N/kg
由公式G=mg可求出物体的质量m=£=猾”=0.9kg,
U-LU2V/KU
则圆柱体密度p物=#=L5XICpkg/nP,故C正确。
丫物6x104m3
D、由图可知,物体从接触水面到刚好浸没时,物体下降了4厘米,但同时水面会上升,由于容器底面积未知,
所以不能确定圆柱体下表面所处的深度,也就不能确定下表面受到水的压强,故D错误;
答案:Co
14.一艘轮船满载时的排水量是75001,轮船受到的浮力是7.5义IO?N;满载时轮船排开水的体积是7.5X1()3
m3;在水面下3m深处,水对船体的压强是3X1()4p2.(轮船的排水量是指轮船排开水的质量,g取10N/kg)
解:(1):轮船漂浮
7
;.F浮=GH&=in排g=7.5Xl()6kgX10N/kg=7.5X10N;
⑵:F浮=「水丫排g
p
「浮7.5X107W
=7.5X103nl3;
P菊IxlO3kg/m3xlON/kg
(3)p=pgh=1X103kg/m3XlON/kgX3m=3X104Pa;
答案:7.5X107、7.5xiO3;3X104O
15.如图,将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2cm,
液面比放入前升高1cm,容器底部受到液体的压强变化了80Pa,则木块底部受到液体压强为640Pa,木块
受到的浮力为6.4N,
第10页共17页
解:(1)液面比放入前升高1cm,即h=0.01m,容器底部受到液体的压强变化了80Pa;
由p=pgh得,液体的密度为:P=会=ION/黑袈.0加=8。忸加;
正方体木块的边长为10cm,木块静止时露出液面的高度为2cm,则木块下表面距水面的距离为:h浸=10cm-2cm
=8cm=0.08m;
则木块底部受到液体压强为p木=pgh漫=800kg/m3x10N/kgX0.08m=640Pa;
(2)木块排开液体的体积为:V排=O.lmXO.lm><O.O8m=O.OOO8m3;
木块受到的浮力为:F浮=pV排g=800kg/m3X0.0008m3X1ON/kg=6.4N。
答案:640;6.4o
16.某潜水艇总质量为2.7Xl()3t,体积为3Xl()3m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是27X10N,当它需要
潜入海水中时,它至少要向水舱充入300m3的海水,潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为
2X106Pa,此时它在海水中的深度为200m。(海水密度按1.OXK^kg/n?计算,g=10N/kg)
解:(1)当潜水艇漂浮在海面上时,它受到的浮力:
F浮=G潜水艇=mg=2.7X1()3xio3kg><ioN/kg=2.7Xlo7N;
(2)潜水艇潜入水中时受到的浮力:
F浮,=p水gV排=p水gV潜水艇=L0X103kg/m3xi0N/kgX3X103m3=3X107N;
要使潜水艇下潜,
G潜水艇+G水》F浮',
所以至少要向水舱充入海水的重力:
G水=F浮'-G潜水艇=3Xl(fN-2.7X107N=3X106N,
根据G=mg和p=g可得,至少要向水舱充入海水的体积:
3x106^
=300m3;
IxlO3kg/m3xlON/kg
(3)根据p=pgh可得,此时它在海水中的深度为:
2xlO6Pa
h=S=____________________
=200mo
P7心IxlO3kg/m^xlON/kg
答案:2.7X1()7;300;200»
17.如图所示,水平放置的平底柱形容器A内装有一些水,不吸水的正方体物块B的边长为10cm,用细线(重力
第11页共17页
和体积忽略不计)拉住物块B,细线的另一端固定在容器底部,静止后物块B浸入水中的体积为6X10Ym3,此
时细线被拉直,长为6cm,物块B所受拉力为IN。求:(p*=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物块B受到的浮力;
(2)物块B受到的重力;
(3)水对容器底部的压强。
解:
(1)物块B受到的浮力:F浮=p水8丫排=1.0X103kg/m3xi0N/kgX6X104m3=6N;
(2)物块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和向下的拉力,
根据力的平衡条件可得,物块所受的重力为:G=F浮-F拉=6N-1N=5N;
(3)物块浸入水中的深度为:h浸=?=皆黑熟;=0.06m;
则水的深度为:h'=h浸+L线=0.06m+0.06m=0.12m;
水对容器底部的压强为:p=p水gH=L0Xl()3kg/m3><i0N/kgX0.12m=1200Pa。
答:(1)物块B受到的浮力为6N;
(2)物块B受到的重力为5N;
(3)水对容器底部的压强为1200Pao
考点03物体的浮沉条件及应用
【高频考点精讲】
一、物体的浮沉条件
1、物体的浮沉取决于所受浮力与重力之间的大小关系
(1)如图甲所示,物体浸没在液体中,如果玛孚〉G物,物体上浮,最终处于漂浮状态,此时/=G物;
(2)如图乙所示,物体浸没在液体中,如果/=G物,物体悬浮。
(3)如图丙所示,物体浸没在液体中,如果玛孚<G物,物体下沉,最终处于沉底状态,此时/+/=G物。
2、物体的浮沉取决于物体密度与液体密度之间的大小关系
(1)如图甲所示,物体浸没在液体中,如果「液〉夕物,物体上浮,最终处于漂浮状态;
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(2)如图乙所示,物体浸没在液体中,如果夕液=夕物,物体悬浮。
(3)如图丙所示,物体浸没在液体中,如果「液〈夕物,物体下沉,最终处于沉底状态。
二、浮力的应用
1、轮船
(1)原理:密度大于水的钢铁做成空心,增大排开水的体积,从而增大浮力。
(2)排水量:轮船满载时排开水的质量。
2、潜水艇:浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,潜水艇所受浮力不变,通过改变自身重力来实现上浮和下沉。
3、气球和飞艇:使内部气体的密度小于空气的密度。
4、密度计
(1)原理:物体漂浮时所受浮力等于自身重力。
(2)特点:测量液体密度时浸入待测液体的体积越大,待测液体密度越小。
【热点题型精练】
18.中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所
示的“国之重器”的分析,其中正确的是()
A.甲图,AS700飞艇中充入气体的密度小于空气的密度
B.乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力变大
C.丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D.丁图,“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
解:A、甲图,AS700飞艇中充入气体的密度小于空气的密度,这样可使飞艇受到的浮力大于自身重力而升空,
故A正确;
B、乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,根据F浮=pgV排可知,V排变小,所以受到的浮力变小,故B错误;
C、丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大、压强小,故C错误;
D、丁图,“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母的总重力减小,受到的浮力变小,故D错误。
答案:Ao
19.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在
矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,
第13页共17页
松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是()
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
解: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;当浮力等于重力,
就会悬浮在水中;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。
答案:Bo
20.如图甲所示,物体A的体积为V,放入水中静止时,浸入水中的体积为V1;现将一体积为V2的物体B放在物
体A上,物体A刚好全部浸没在水中,如图乙所示。则物体B的密度为()
甲乙
A.—*p水・二―叩水
BV2
v+v
水D.—r—2P水
C•~~•Pv2
解:在甲图中,物体A漂浮,则GA=F浮l=p水gVl,
物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没在水中,所以物体A、B处于漂浮,则GA+GB=F浮2=p水gV,
所以,GB=F浮2-GA=P水8丫-p水gVi;
则mB=p水(V-V1),
物体B的密度:
。次(f)f
PB=V7=水。
答案:Bo
第14页共17页
21.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙VF乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲〉p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p‘甲〉p,乙=p/丙
解:A、甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,
丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:p甲>p丙>p乙,根据m=pV可知:质量大小关系
是m甲>111丙>111乙.故A错误。
B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排VV球,V丙排=V球,
所以V甲排=V丙排>V乙排,根据F浮=p液V排g可知:F甲=F丙>F乙,故B错。
C、因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=pgh可知烧杯底部受到水的压强相
等,即:p>?i=pLp丙;故C错误。
D、三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放
入物体后对桌面的压力变化为:F=G容器+G水+G球-G排和G排=F浮,据此可得:
F,甲=6容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;
F,乙=6容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;
F‘丙=6容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙-F丙;
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则6甲>尸甲;6乙=尸乙;6丙=尸丙;
所以F'甲〉F,乙=口丙;
由于容器的底面积相同,根据p=5可得:
烧杯底部对桌面的压强的关系是p'甲〉p'L=p'丙;故D正确。
答案:D。
22.将两个质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入甲、乙两杯水中,静止时如图所示,由此可知,橡皮
泥的密度大于水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。(两空均选填“大
于”“小于”或“等于”)
第15页共17页
解:实心球橡皮泥沉到容器底部,根据物体浮沉条件可知,橡皮泥的密度大于水的密度;
实心球橡皮泥受到的浮力:F球<G①
碗状橡皮泥漂浮在水面,碗状橡皮泥受到的浮力:F
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