第十章浮力第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用知識(shí)梳理導(dǎo)學(xué)園地1.物體的浮沉條件

1.物體的浮沉取決于浮力與重力的大小關(guān)系,不能僅根據(jù)浮力大小判斷物體的浮沉。2.根據(jù)密度判斷物體的浮沉,只適用于實(shí)心物體。浮沉狀態(tài)上浮下沉漂浮懸浮圖形

F浮與G關(guān)系F浮

G

F浮

G

F浮

G

F浮

G

ρ液與ρ物的關(guān)系(實(shí)心體)ρ液

ρ物

ρ液

ρ物

ρ液

ρ物,

V排

V物

ρ液

ρ物,

V排

V物

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變),受力不平衡是“上浮”過(guò)程的最終狀態(tài)可以停留在液體的任何深度處處于靜態(tài),受平衡力作用><=>=<>=＜=知識(shí)梳理導(dǎo)學(xué)園地2.物體浮沉條件的應(yīng)用(1)輪船①采用空心的辦法,增加

,增大受到的浮力。

②排水量:輪船按設(shè)計(jì)的要求滿載時(shí)

。

(2)潛水艇:靠水艙充水、排水改變

來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。(3)氣球和飛艇:里面充的氣體密度

空氣密度,使其飄在空中。

3.上浮和下沉都屬于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受非平衡力作用;上浮的最終結(jié)果是漂浮,是靜態(tài),受平衡力的作用。4.浸沒(méi)在水中的潛水艇受到的浮力不隨下潛深度的變化而改變。排開水的體積排開水的質(zhì)量自身重力小于知識(shí)點(diǎn)一:物體的浮沉條件【典題1】把重10N、密度為0.9×103kg/m3的實(shí)心物體投入水中。當(dāng)物體靜止時(shí),物體處于

(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)狀態(tài),物體所受浮力為

N,排開水的體積是

m3。g取10N/kg。名師點(diǎn)睛

物體浮沉的判斷漂浮101.0×10-3【變式1-1】某一木塊的體積為100cm3,所受的重力為0.8N,漂浮在水面上靜止時(shí)受到的浮力為

N。用手將木塊壓住使它浸沒(méi)在水中,木塊受到的浮力為

N。g取10N/kg。

【變式1-2】如圖所示,A、B兩物塊以不同方式組合,分別靜止在甲、乙兩種液體中,由此可判斷ρ甲

ρ乙;若A物塊在兩種液體中受到的浮力分別為F甲、F乙,則F甲

F乙。(均選填“>”“<”或“=”)

0.81>>知識(shí)點(diǎn)二:物體浮沉條件的應(yīng)用【典題2】大型郵輪被譽(yù)為船舶工業(yè)皇冠上的三顆“明珠”之一。作為第一艘我國(guó)造的大型郵輪,“愛達(dá)·魔都號(hào)”擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是一次打破國(guó)外壟斷、實(shí)現(xiàn)我國(guó)大型郵輪自主可控的嘗試?！皭圻_(dá)·魔都號(hào)”總噸位達(dá)13.55萬(wàn)噸,最大吃水深度8.55米,最大航速22.6節(jié)(合40.68km/h)。g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3。下列說(shuō)法正確的是(

)。A.游客上岸后,“愛達(dá)·魔都號(hào)”吃水深度不會(huì)改變B.“愛達(dá)·魔都號(hào)”滿載時(shí)受到海水的浮力為1.355×108NC.“愛達(dá)·魔都號(hào)”滿載航行時(shí)海水對(duì)郵輪底的壓強(qiáng)為8.55×104PaD.“愛達(dá)·魔都號(hào)”滿載航行時(shí)海水對(duì)郵輪底的壓力大于其所受的重力C名師點(diǎn)睛有關(guān)輪船的吃水深度輪船航行時(shí)一定是漂浮狀態(tài),F浮=G物。所以輪船不論是在海里行駛還是在河里行駛,它所受到的浮力都不變。由F浮=G排=ρ液gV排,輪船從海里駛?cè)牒永?由于ρ河<ρ海,所以輪船排開水的體積V排河>V排海,即排開水的體積將變大,即“吃水”深度會(huì)增加一些?！咀兪?-1】如圖所示,小明用大號(hào)注射器、硬塑料瓶等器材制作了一個(gè)潛水艇模型(忽略進(jìn)氣排氣管的體積),探究潛水艇的浮沉原理。下列說(shuō)法正確的是(

)。A.若要讓懸浮的模型上浮應(yīng)使模型中進(jìn)水B.推動(dòng)活塞排水,排水孔處受到水的壓強(qiáng)變大C.模型懸浮時(shí),僅改變它所處的深度仍然能保持靜止D.潛水艇能上浮或下沉是通過(guò)改變自重實(shí)現(xiàn)的D【變式2-2】我國(guó)正在訓(xùn)練的某型號(hào)戰(zhàn)略核潛艇如圖所示,當(dāng)其由圖中所示位置下潛至海面下某深處的過(guò)程中,潛艇水艙充排水情況、受到的浮力及水對(duì)它的壓強(qiáng)變化情況正確的是(

)。A.水艙排水:浮力變小;水對(duì)它的壓強(qiáng)變小B.水艙充水:浮力變大;水對(duì)它的壓強(qiáng)變大C.水艙充水:浮力先變大,后不變;水對(duì)它的壓強(qiáng)變大D.水艙充水:浮力先變大,后不變;水對(duì)它的壓強(qiáng)變小C【易錯(cuò)專攻】易錯(cuò)點(diǎn):物體的浮沉條件1.(多選)小陽(yáng)洗水果時(shí),發(fā)現(xiàn)體積較小的橘子漂浮在水面上,而體積較大的杧果卻沉在水底,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)。A.橘子的密度小于杧果的密度B.橘子受到的浮力大于它受到的重力C.橘子受到的重力小于杧果受到的重力D.橘子受到的浮力大于杧果受到的浮力AC2.一個(gè)李子的體積約為60cm3,質(zhì)量約為66g,若把李子放入水中靜止時(shí)將

(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)。一個(gè)西瓜的體積為6×103cm3,所受重力為55N,若把西瓜浸沒(méi)在水中后放手,當(dāng)西瓜靜止時(shí)所受浮力為

N。g取10N/kg。易錯(cuò)提醒當(dāng)影響浮力大小的兩個(gè)因素(液體的密度、物體排開液體的體積)都不相同時(shí),可以考慮先由浮沉條件分析出不同情況下物體所受浮力與自身重力之間的大小關(guān)系,再比較浮力的大小。沉底55【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練】1.(多選)“奮斗者”號(hào)是我國(guó)自主研發(fā)建造的第一艘萬(wàn)米級(jí)全海深潛水器。某次執(zhí)行任務(wù)時(shí),“奮斗者”號(hào)在馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度為10909m。當(dāng)“奮斗者”號(hào)下潛到1×104m深處時(shí),其總質(zhì)量為36t,體積為30m3。海水密度取1.0×103

kg/m3,g取10N/kg。下列說(shuō)法正確的是(

)。A.“奮斗者”號(hào)上浮和下潛是靠改變浮力大小實(shí)現(xiàn)的B.“奮斗者”號(hào)上浮和下潛是靠改變自身重力大小實(shí)現(xiàn)的C.“奮斗者”號(hào)下潛到1×104m深處時(shí)受到海水壓強(qiáng)為1×108PaD.“奮斗者”號(hào)下潛到1×104m深處時(shí)受到海水浮力為3.6×105NBC2.如圖所示,水平桌面上甲、乙兩相同的容器裝有體積相等的不同液體。將同種材料制成的實(shí)心物體A、B分別放入甲、乙兩容器中,靜止時(shí)兩容器中的液面保持相平,則(

)。A.物體A受到的浮力大于物體B受到的浮力B.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度C.甲、乙兩容器的底部受到液體的壓強(qiáng)相等D.甲容器對(duì)桌面的壓力小于乙容器對(duì)桌面的壓力3.兩個(gè)完全相同的容器中,分別盛有甲、乙兩種液體,將完全相同的兩個(gè)小球分別放入容器中,當(dāng)兩球靜止時(shí),液面相平,球所處的位置如圖所示。對(duì)于圖中情景,下列說(shuō)法正確的是(

)。A.甲、乙兩種液體的密度ρ甲<ρ乙B.甲、乙兩種液體的質(zhì)量m甲>m乙C.小球在甲、乙兩種液體中所受的浮力F甲>F乙D.甲、乙兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)p甲=p乙AB4.水平桌面上兩個(gè)質(zhì)量相同、底面積不同的容器,裝有質(zhì)量相等的水。將兩個(gè)橡膠吸盤吸合在一起放在其中一個(gè)容器中漂浮,如圖甲所示;又將這兩個(gè)橡膠吸盤分開后放入另一個(gè)容器中,吸盤沉底,如圖乙所示。甲、乙兩圖容器中的水深度相同。下列說(shuō)法不正確的是(

)。A.橡膠的密度大于水的密度B.圖甲容器底受到水的壓強(qiáng)大于圖乙容器底受到水的壓強(qiáng)C.圖甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于圖乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)D.兩吸盤在圖甲容器中所受浮力大于在圖乙容器中所受浮力B5.(多選)柱狀容器內(nèi)裝有濃鹽水,把一枚土豆輕輕放入其中,靜止時(shí)土豆漂浮在水面上,如圖甲所示;向容器中緩慢注入清水,土豆逐漸下沉;注入適量清水時(shí),土豆懸浮在鹽水中,如圖乙所示;繼續(xù)注入清水,土豆沉到容器底部,如圖丙所示。下列說(shuō)法正確的是(

)。A.漂浮在水面上時(shí),土豆受到的浮力與其重力大小相等B.懸浮在鹽水中時(shí),土豆的密度與此時(shí)鹽水的密度相等C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮時(shí)受到的浮力D.沉到底部后,繼續(xù)注入清水,土豆受到的浮力不再變化AB6.如圖所示,我國(guó)首艘航母“遼寧”號(hào)的排水量為67500t,當(dāng)航母滿載時(shí)靜止在水面上受到的浮力為

N;艦體底部在水面下10m深處受到海水的壓強(qiáng)是

Pa。海水的密度為1.03×103kg/m3,g取10N/kg。

7.某次軍事演習(xí)中,執(zhí)行深海作業(yè)的潛水艇懸浮在海水中(如圖所示)。要使?jié)撍聺?應(yīng)對(duì)水艙

(選填“注水”或“排水”),在下潛過(guò)程中,海水對(duì)潛水艇上、下表面的壓力差

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

6.75×1081.03×105注水不變8.如圖甲所示,一重力為G的小球在水中正在加速上浮,請(qǐng)你在圖乙中畫出小球所受的浮力與小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系圖。答案：如圖所示【能力提升練】9.科技小組的同學(xué)對(duì)物體的浮沉條件進(jìn)行探究。在一個(gè)圓柱形容器底部,放一個(gè)棱長(zhǎng)為10cm的正方體物塊,然后逐漸向容器中倒水(水始終未溢出)。通過(guò)測(cè)量容器中水的深度h,分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F浮,并繪制了如圖所示的圖像。g取10N/kg。水的密度為1.0×103kg/m3。求:(1)水的深度到達(dá)5cm時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。(2)水的深度到達(dá)12cm時(shí),物塊浸在水中的體積。(3)物塊的密度。

1.(2024四川瀘州中考)我國(guó)長(zhǎng)征18號(hào)核潛艇引領(lǐng)中國(guó)核潛艇新高度。在進(jìn)行戰(zhàn)備訓(xùn)練時(shí),下列對(duì)該潛艇的說(shuō)法正確的是(

)。A.通過(guò)改變排開水的體積來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮與下沉的B.在水面下勻速下潛過(guò)程中,受到的浮力增大C.從長(zhǎng)江潛行進(jìn)入東海時(shí),需要往水艙內(nèi)注水D.從長(zhǎng)江潛行進(jìn)入東海時(shí),受到的浮力會(huì)變小2.(2024貴州中考)泡茶時(shí)可以欣賞到茶葉在水中浮沉“起舞”。如圖所示,沖泡茶葉時(shí),部分茶葉表面附著氣泡使其排開水的體積增大,由于浮力大于重力而

;茶葉充分吸水后由于其密度

水的密度而下沉。C上浮大于3.(2023山東淄博中考)如圖所示,將高為5cm的長(zhǎng)方體木塊緩慢放入盛滿水的容器中,靜止時(shí)木塊在水面上漂浮,下表面到水面的距離為3cm,排開水的重力為3N。則木塊下表面受到水的壓強(qiáng)是

Pa,木塊受到的浮力是

N,木塊的質(zhì)量是

kg,木塊的密度是

kg/m3。水的密度為1.0×103kg/m3。g取10N/kg。

30030.30.6×1034.(2023貴州中考)半潛船是專門從事運(yùn)輸艦船、石油鉆井平臺(tái)等大型設(shè)備的海運(yùn)船舶。我國(guó)最大的半潛船“新光華”號(hào)如圖所示,裝載貨物前,海水進(jìn)入船內(nèi)的壓載水艙,甲板逐漸下潛至海面以下,但船樓建筑仍露出海面;把貨物拖拽至甲板上方時(shí),從壓載水艙向外排出海水,半潛船逐漸上浮并托起貨物直至甲板浮出海面一定高度,這樣就完成了貨物裝載。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)半潛船裝載貨物時(shí)處于哪種浮沉情況