一. 物体的浮沉条件。
注意:下沉与上浮是两种过程,悬浮与漂浮是两种状态。上浮的结果是漂浮,最后浮力等于物体的重力,小于浸没时的浮力。
二. 浮力的大小比较。
对于浮力的大小比较,一般可分为以下四种类型:
1. 不同的物体浸入同一种液体中:由f浮=ρ液**排可知,在液体密度ρ液一定时,只需比较物体排开液体的体积v排的大小,v排大则f浮大。(若物体浸没,则比较物体的体积v物)
例1:两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉受到的浮力大。
2. 同一物体(或体积相同的物体)浸没在不同的液体中:由f浮=ρ液**排可知,在物体排开液体的体积v排一定时,只需比较液体密度ρ液的大小,ρ液大则f浮大。
例2:同样重的实心铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中, 受到的浮力大。
3. 同一物体(或重力相同的物体)在不同液体中:根据题中所给的浮沉情况判断出每次的浮力与重力的大小关系,抓住重力不变,即可比较出各次浮力的大小关系。
例3:有甲、乙两杯不同的液体,把同一个鸡蛋放入甲杯,它下沉,放入乙杯,它漂浮。则鸡蛋在杯中所受的浮力大。
4. 重力不同的物体漂浮在液面上:由漂浮的条件可知f浮=g物,故只需比较物体的重力的大小,g物大则f浮大。
例4:体积相同的实心铜球和实心铝球放入水银中静止后受到的浮力大。
三. 有关连体问题。
1. 明确研究对象,即找准浮体。
2. 判断浮沉情况。
3. 对浮体进行受力分析,一般把几个浮体看成一个整体进行分析,并画出受力示意图。
4. 列出物体处于平衡状态的力的平衡方程(所有向上的力之和=所有向下的力之和)
例5:一冰块浮在盛有水的容器中,冰融化后,水面高度将怎样?
例5:一冰块浮在盛有水的容器中,冰块内部含有铁块。冰融化后,水面高度将怎样?
归纳:冰浮在水面上,冰融化后,水面高度不变。若冰在含有杂质,水面高度变化与杂质密度有关,关系是:当ρ杂 >ρ水时,水面下降;当ρ杂 ≤ρ水时,水面高度不变。
达标练习。1. 有一实心物体悬浮在水中,若把它分成大小不同的两块,则。
a. 大块的上浮,小块的下沉 b.大块的下沉,小块的上浮。
c. 大块的上浮,小块的悬浮 d.两块都悬浮。
2. 把重为14n,体积为1dm3的某物体投入水中,该物体静止后所受浮力为。
3. 质量为8000t的潜水艇,在海面下100m处匀速前进搜索水下目标。完成任务后停止前进,将水箱中的海水排出一部分,在关闭推进器的情况下匀速上升,匀速上升时受到海水的阻力为2×10 7n,最后浮出水面静止在海面上(g=10n/kg)。求:
1). 潜水艇匀速前进时受到的浮力:
2). 潜水艇匀速上升时的质量:
3). 潜水艇在海面静止时,露出海面的体积是其总体积的几分之几?
4. 如图1所示,甲、乙、丙、丁四个球体积相同,而材料不同,把它们投入水中后受到的合力都为零,它们受到的浮力最小的是( )
a.甲球b.乙球c.丙球d.丁球。
5. 有三个体积相同、材料不同的甲、乙、丙球,放入同一种液体中,静止时如图2所示的状态,则它们所受的浮力、自身重力及各球的密度的大小关系是。
a. f浮甲=f浮乙=f浮丙,g甲=g乙=g丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙<ρ液
b. f浮甲=f浮乙=f浮丙,g甲c. f浮甲d. f浮甲6. 把一个自制的密度计分别放入两种不同的流体中,情况如图中甲、乙所示,由此得出的下列判断中正确的是。
a. 这个密度计在甲液体中受的浮力较大
b. 这个密度计在乙液体中受的浮力较大。
c. 甲液体的密度较大
d. 密度计b处的刻度值应大于a处的刻度值。
7. 一艘集装箱货轮满载货物后,从常州港出发驶向辽宁大连港,在长江口进入大海的过程中,货轮(海水密度大于长江水的密度。
a. 所受浮力增大 b.所受浮力减小。
c. 排开水的体积增大 d.排开水的体积减小。
8. 质量相同的实心铁球、木球和铜球,分别放入盛有水的容器中(水足够多),三个球静止时,受到的浮力大小情况是。
a. 铁球受到的浮力最大b.木球受到的浮力最大。
c. 铜球受到的浮力最大d.三个球受到的浮力一样大。
9. 已知甲、乙两个实心球密度比ρ甲:ρ乙=1:2,体积之比v甲:
v乙=2:放入足够深的某种液体中自由静止后,所受浮力之比f甲:f乙=3:
则此两个物体在该液体中自由静止时所处的状态是。
a.甲、乙都漂浮在液面上b.甲漂浮,乙沉底。
c. 甲、乙都沉底d.甲悬浮在液体中,乙沉底。
10. 如图4所示,盛有甲、乙、丙三球的烧杯漂浮在槽中水面上,现将这三个球投入水中,结果甲球下沉、乙球漂浮、丙球悬浮,烧杯仍漂浮在水面上,则水槽底部受到水的压强将。
a. 增大b.减小c.不变 d.不能确定。
11. 把木球、铁球、铜球同时放入水中,静止后如图2所示,下列说法中不正确的是。
a. 甲球一定是木球b.乙球一定是空心的
c. 丙球一定是空心的 d.丙球可能是空心的。
12. (2023年河北省)关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是。
a.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大。
b.物体排开水的体积越大受到的浮力越大。
c.物体没入水中越深受到的浮力越大。
d.物体的密度越大受到的浮力越大。
13. (2023年江苏省南通市)如图5所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积.图像口、6分别表示物体甲、
乙的质量与体积的关系.下列说法中正确的是。
a.将物体甲放入水中一定浮在水面
b.将物体乙放入水中一定沉入水底。
c.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
d.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面。
14. (2023年临沂市)如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是。
a.气球受到重力。
b.帽子质量大于气球质量。
c.帽子密度大于气球密度。
d.空气对物体有浮力作用。
15. (2005扬州市)如图3所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在图示位置,绳子对它们的拉力f1和f2的大小关系是:(
a、f1> f2b、f1=f2
c、f1<f2 d、无法确定
16. (2023年辽宁省大连市)(5分)如图是**“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
1)若**浮力大小与物体浸设深度的关系,应选用的操作是填序号)。
2)若选用的操作是②④⑥可**浮力的大小与的关系。
3)若**浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是填序号)。
17. (2005连云港市)现提供如下器材:正方体物块(密度大于水的密度)、天平(附砝码)、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水(水的密度ρ水已知)。
根据以上器材可以设计多个实验,如下表中的示例:测定正方体物块的密度。
请选用器材设计两个测定物块浸没在水中所受浮力的实验,按示例的表达形式完成下表内容:
18. 将个个物体挂在弹簧秤下端,弹簧秤的示数为2.5n。将物体全部浸没水中,弹簧秤的示数为1.5n。那么物体的密度是多少?
19. 有个木块,当它浮在水面时,有2/5的体积露出水面。放在另个种液体中时,它露出液面的部分为总体积的1/3。求木块和液体的密度。
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