第三节 物体的浮沉条件及应用
一、浮力的应用
1、浮体:漂浮的物体。
(1)受力分析:F浮 G物;密度比较:ρ液 ρ物
(2)常见的浮体:轮船、密度计
2、轮船:
(1)轮船是采用 的方法来增大排开水的体积,从而增大所受浮力。 (2)排水量:轮船 时排开水的 (m排) (3)轮船受到浮力的计算:F浮=G船
又∵F浮=G排=m排·g G船=m船·g ∴m船= m排
结论:轮船的排水量等于船的总质量(也就是船自身质量加上货物质量)
3、密度计:用来直接测量液体密度的工具 原理:浮体条件F浮=G物=ρ液·V排·g
密度计重力一定,受到的浮力就 ,则ρ液与V排成 比
4、潜水艇:
(1)工作原理:向水仓中充水时,潜水艇逐渐变重,使 力大于 力,就潜入水中,当 等于 时就悬浮在水中,当用压缩空气把水仓中的水排出一部分时,潜水艇变轻,使 小于 ,从而上浮。
(2)总结:是靠水舱充水、放水来改变 的办法,来实现上浮和下沉的。潜水艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将
5、气球和飞艇:
(1)飞艇:充入密度比空气 的气体,同时改变自身的 从而改变浮力的大小 (2)热气球:通过加热气囊中的空气,使空气密度变小,自身重力小于浮力就上升;如果热气球要降落,应该 。
6、有鱼鳔的鱼类是通过改变 实现上浮和下沉的,真聪明啊!
二、例题训练
1、轮船:采用 的方法,增大 从而增大浮力,使密度大的物体浮于水面。 2、密度计;测量 的仪器,利用漂浮条件工作的。
3、将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB 密度计受到液体的浮力是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足( ) A.ρA<ρB , FA=FB B.ρA<ρB, FA>FB C.ρA=ρB, FA>FB D.ρA>ρB , FA=FB
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4、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图13-76所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减小,ρ1=ρ2 C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2
图13-76
5、如图,一艘航母的舰载机飞离航母后,则有( )
A.航母将上浮,所受浮力减小
B.航母将下沉,所受浮力增大 C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变
6、如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中,受到的浮力最大的是( ) A、在水中 B、在盐水中
C、在水银中 D、条件不足,无法确定 7、同一木球漂浮在不同液体表面上,那么( )
A.没入液面以下体积较多者,受到的浮力较大 B.露在液面上体积较多者,受到的浮力较大
C.在两种液体中,无论没入液面以下,或者露在液面以上的体积多还是少,所受浮力一样大
D.不知木球是实心还是空心,无法判断
8、我国农民常用盐水浸泡法来选种,在浓度适宜的盐水中,饱满的种子沉在底部是因为________,干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为_________.
9、潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,它所受到的水的压力和浮力关系是( ) A.压力越大,浮力越大 B.压力越大,浮力不变 C.压力不变,浮力越大 D.压力不变,浮力不变 10、关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( ) A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度 C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
11、在抗洪救灾中,许多战士在迷彩军服外穿黄色的厚厚的“背心”,它的主要作用是( ) A.有类似棉衣的御寒作用 B.减少相互之间碰撞时受到的伤害
C.有同伴之间的识别作用 D.有被风浪卷到河里时增加人的浮力,起救生作用 12、下面关于轮船的说法正确的是( )
A.轮船在水中所受浮力大于重力 B.轮船在河水中所受浮力小于重力
C.轮船在海水中所受浮力大于重力 D.轮船在河水或海水中所受浮力都与重力大小相等 13、如图所示,水面上的木块,它浸没在水中部分的体积为75cm3,它在水面上的部分是25cm3。 求:(1)木块受到的浮力多大?
(2)木块的质量是多少?
(3)木块的密度多大?
2
三、单元知识小测:
1、体积相同的甲乙两个实心球,同时轻轻放人盛水的烧杯中,最终甲球悬浮在水中,乙球下沉入水底,如图,则下列说法中正确的是( ) A.甲球受到的浮力小于重力 B.乙球密度等于1.0×10kg/m C.乙球对杯底有压力作用
图2
3
3
D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力 2.实验课上,小明通过向水中加盐的方法,使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来。下列说法正确的是 ( )
A.鸡蛋沉底时比悬浮时受到的浮力变大 B.鸡蛋沉底时比悬浮时受到的浮力变小
C.鸡蛋悬浮时比漂浮时受到的浮力变大 D.鸡蛋悬浮时比漂浮时受到的浮力变小
3.一艘渔船从内河航行到外海上,下列说法正确的是:( ) A.因为海水的密度比内河水的密度大,所以船受到的浮力增大; B.渔船在内河和在外海中,受到的浮力大小是一样的; C.船排开海水的体积比排开河水的体积大; D.以上都不是。
4、质量相同的实心铁球和铝球浸没在水中,它们受到的浮力( ) A.相等 B.铝球的比铁球大 C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力 5、把重5N、体积为6×10-4m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( ) A.物体上浮,F浮=6N B.物体悬浮,F浮=5N C.物体漂浮,F浮=5N D.物体沉在水底,F浮=6N 6、小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计 、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,图13所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中__________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为__________;如果关系式__________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
7.如图6示,密度为ρ0的液体中有体积均为V的A、B、C三个
实心物体,A正在向上运动,B静止,C正在向下运动。此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的大小关系是FA________FB___________FC (选填“<”、“>”、“=”),______物体的密度等于液体的密度ρ0(选填“A”、“B”、“C”)。
图5-6
图5-7
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