3.4.2 物体浮沉条件及其应用 学案(典例剖析+课练对接+课练全解)

文档属性

名称 3.4.2 物体浮沉条件及其应用 学案(典例剖析+课练对接+课练全解)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2021-10-18 16:51:18

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
浮力
第4节物体浮沉条件及其应用
第2课时 - 浮沉条件的应用
知道潜艇和热气球的基本工作原理
运用浮沉条件探究鱼鳔的功能,船舶的吃水线和载重量的关系等问题
3、加强浮力知识的有关计算
重点:知道船舶,潜水艇的基本原理
难点:运用浮沉条件解决实际问题
浮沉条件的应用
1. 潜艇可以作为悬浮体停留在水下,也能作为漂浮体浮在水面。它通过改变自身的重力达到沉浮自如的目的。潜艇的自重增大,潜艇就下沉。www.21-cn-jy.com
2. 热气球利用加热器对气囊中的空气加热,使气囊体积逐渐增大_,受到的空气浮力也逐渐增大,当浮力__大于__热气球所受的重力时热气球便会升空。21·世纪*教育网
知识点1:物体的浮沉条件和阿基米德定律
一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2 , 则( ) www-2-1-cnjy-com
A. ρ1>ρ2 F1>F2 B. ρ1<ρ2 F1ρ2 F1=F2 D. ρ1<ρ2 F1=F2
:同一圆柱体在两种液体中都处于漂浮状态,那么它受到的浮力都等于重力,即F1=F2=G; 根据公式F浮=ρ液gV排可知,V排1ρ2 。
故选C。
容器内装有一定质量的水,将物体A、B叠放后一起放入水中,静止时如图所示。再将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮。下列说法错误的是( )
A. 物体A的密度大于物体B的密度 B. 物体B漂浮后,水对容器底的压强变小
C. 物体B漂浮后,桌面受到的压力变大 D. 物体B漂浮后,物体A所受的浮力不变21·cn·jy·com
:将A从B上拿下后,B漂浮在水面上,那么ρB<ρ水。A在水中下沉,那么ρA>ρ水 , 因此ρA>ρB , 故A正确不合题意;物体B漂浮后,A和B排开水的总体积变小,那么水面下降,根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强变小,故B正确不合题意;无论B是否漂浮,桌面受到的压力F=G容器+G水+GA+GB , 因此桌面受到的压力不变,故C错误符合题意;物体B漂浮后,A仍然在水中浸没,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体A受到的浮力不变,故D正确不合题意。故选C。
知识点2:物体浮沉的综合应用
如图所示,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取岀放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将( ) 21*cnjy*com
A. 不变 B. 上升 C. 下降 D. 条件不足,难以判断
:空碗始终在水面漂浮,因此它不会影响水面的变化。原来土豆处于下沉状态,它受到的浮力小于重力;将土豆放入碗中后,它处于漂浮状态,即浮力等于重力。 比较可知,土豆受到的浮力增大了。 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,土豆排开水的体积变大了;
因此水面高度将上升。 故选B。
①小胡同学把一冰块放入盛有盐水的烧杯里,等冰块熔化后,液面________(选填“上升”“下降”或“不变”); ②小明同学把含有一小石头的冰块放入水中,处于漂浮状态,冰熔化后,液面________(选填“上升”“下降”或“不变”)。请你运用科学原理和数学方法证明问题①:________.
:【答案】 上升;下降;证明:因为冰块漂浮在盐水水面上,所以它受到的浮力F浮=G,那么它排开水的体积为;冰熔化成水之后,质量不变,则重力不变;那么变成水的体积为:;因为ρ盐水>ρ水 , 所以V水>V排;那么若冰完全熔化,杯中液面上升。当冰熔化成水时,水的体积和冰排开水的体积相同,因此冰块熔化不会影响水面的高度变化;而石块原来漂浮,即F浮=G;后来下沉,即F浮1.(2021春 古冶区期末)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
C.轮船从河里驶入海里,吃水深度变大
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力大小,从而实现上浮和下沉
:A、橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故A错误;
B、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,而重力不变,所以所受浮力大小相同,故B正确;
C、轮船从长江驶入东海,所受浮力等于本身的重力不变,由于ρ江水<ρ海水,根据F浮=ρ液V排g可知,则轮船浸入水的体积变小,所以吃水深度变小,故C错误;
D、潜水艇靠在水中排开水的体积不变,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D错误。
故选:B。
2.(2021春 高平市期末)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是(  )
A.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
B.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
:A、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故A错误;21世纪教育网版权所有
B、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮,故B错误;【来源:21cnj*y.co*m】
C、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变,逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小,故C错误;
D、由图可知,漂浮时排开海水的体积最小,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇漂浮时所受浮力小,根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故D正确。
故选:D。
3.(2021 西山区二模)物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(  )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
:若从A管吸气,瓶内气压减小,外界是气压将液体压入烧瓶内,自身重力增大,但体积不变、浮力不变,自重大于浮力,所以烧瓶将下沉。只有D说法正确。
故选:D。
4.(2020 迎泽区校级三模)小明在喝雪碧时,发现插入瓶底的吸管松手后会自动的上浮,他想吸管在矿泉水中是否也会漂浮呢?于是做了如下实验:给两个相同的玻璃杯中倒满矿泉水和雪碧,将两根与玻璃杯等长的吸管分别放入矿泉水和雪碧中,实验现象如图所示,对此现象的分析正确的是(  )21*cnjy*com
A.吸管在雪碧中受浮力,在矿泉水中不受浮力
B.雪碧中吸管内外大气压的作用,使吸管上浮
C.吸管的密度小于雪碧密度,大于矿泉水的密度
D.雪碧中大量气泡附在吸管上,上浮过程中它们整体所受浮力大于重力

A.吸管在雪碧中和在矿泉水中都会排开液体,由阿基米德原理可得,都受到浮力的作用,故A错误;
B.雪碧中吸管受到的浮力大于重力,使吸管上浮,与气压无关,故B错误;
CD.吸管在雪碧中上浮,是因为从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上,根据阿基米德原理可知,其受到的浮力变大,使它们整体所受浮力大于所受重力而上浮,故C错误,D正确。【来源:21·世纪·教育·网】
故选:D。
5.如图所示是体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法中正确的是(  )
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.从热气球里向外扔重物可以使热气球下降

热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要小而能够上升的,已经升空的热气球,浮力不变;
当继续加热时,球内空气受热膨胀,密度变小,自重变小,而浮力不变,则气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就能上升;故A正确,B错误;21cnjy.com
当停止对热空气加热,球内空气温度降低,密度变大,自重变大,则气球受到的浮力小于气球的重力时,可以使热气球下降;故C错误;2·1·c·n·j·y
从热气球里向外扔重物,浮力不变,重力减小,浮力大于重力,热气球上升,故D错误。
故选:A。
6.(2020 渠县一模)我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破了世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是因为碳纤维材料的密度比较   (填“大”或“小”);“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积   (填“增大”、“减小”或“不变”),受到的浮力   (填“>”、“<”或“=”)重力,“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理   (填“相同”、“不同”)

(1)体积相同时,因碳纤维材料的密度很小,所以根据m=ρV知,特制的“衣服”的质量小,重力小。
(2)油囊鼓起来,从而使得排开水的体积增加,根据F浮=ρ液gV排知,滑翔机“海翼”受到的浮力变大,当浮力大于重力时,“海翼”上浮;
潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的,故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
故答案为:小;增大;>;不同。
7.(2021春 丰泽区校级期中)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示;工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。则工件密度与这种油的密度之比是    ;这种油的密度ρ油=  kg/m3。
:(1)由图乙可知:当F=0时,工件浸入油的深度为h1=0.3m,当h大于0.5m以后,压力F保持为400N不变,说明此时工件完全浸没,据此可知:工件的边长为L=0.5m,
当F=0时,工件漂浮在油面上,所以,F浮=G;
即:ρ油gV排=ρ工件gV工件,所以,=====;
(2)由图乙知,物体完全浸没时施加的压力为F=400N,此时根据物体受力平衡可得:F浮=G+F,
则工件的体积V工件=(0.5m)3=0.125m3,工件的重力G=mg=ρ工件V工件g,
工件完全浸没时受到的浮力为F浮=ρ油gV工件,
所以,ρ油gV工件=ρ工件V工件g+F,
即:ρ油×10N/kg×0.125m3=ρ油×0.125m3×10N/kg+400N,
解得:ρ油=0.8×103kg/m3。
故答案为:3:5;0.8×103。
8.(2020 长春模拟)小军同学把一矿泉水瓶的底剪掉,瓶盖拧紧并吊一重物做成一个简易密度计,其重为4N.(ρ水=1g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g=10N/kg)
(1)将此密度计分别漂浮在水和酒精中,如图甲、乙所示,其中   图是其在水中的情形;
(2)甲、乙两次操作中,简易密度计在水中和酒精中的G排之比是   。
(3)如果在甲图瓶中放入一物体,使简易密度计浸入液体中的体积与乙图相同,如图丙所示,则放入的物体重力为   N。21教育网
:(1)根据密度计的工作原理可知,所测液体密度越大,没入液体中的体积越小,因为水的密度大于酒精的密度,所以排开水的体积较小,即甲图是简易密度计在水中的情形;2-1-c-n-j-y
(2)由于密度计在水和酒精中都是处于漂浮状态,则F浮水=F浮酒精=G=4N;
根据阿基米德原理可知:G排=F浮,所以,G排水=G排酒精;则在水中和酒精中的G排之比是1:1。
(3)图乙中:F浮酒精=G,即:ρ酒精gV排酒精=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图丙中:F浮=G+G物,即:ρ水gV排水=G+G物 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
简易密度计浸入液体中的体积与乙图相同,所以,V排酒精=V排水,
由 可得:G物=×G=×4N=1N。
故答案为:(1)甲;(2)1:1;(3)1。
9.(2021春 德保县期中)一个不规则的实心物体,质量为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。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。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
:(1)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N;
(2)根据F浮=ρ液gV排可得,物体排开的水的体积:V排===5×10﹣5m3;
浸没时V物=V排=5×10﹣5m3;
(3)因为物体悬浮在盐水中,
所以,ρ盐水=ρ物===1.1×103kg/m3。
答:(1)物体在纯水中所受的浮力为0.5N;
(2)物体的体积为5×10﹣5m3;
(3)物体悬浮时盐水的密度1.1×103kg/m3。
10.(2019 无棣县二模)有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积S=250cm2,高度h=10cm,如图甲所示:另有一个实心匀质圆柱体物块,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=150cm2,高度与容器高度相同,如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,且g按10N/kg计算)
(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?
(2)再向容器内缓慢注入水,圆柱体物块不会倾斜,当圆柱体对容器底的压力刚好为零时,试计算注入水的深度?
(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?
:(1)因为容器底是水平放置,
所以对容器压力:
F=G=mg=ρVg=ρS1hg=0.8×103kg/m3×150×10﹣4m2×0.1m×10N/kg=12N,
物块对容器底部的压强:
p1===800Pa;
(2)当圆柱体对容器底的压力刚好为零时,圆柱体刚好漂浮状态:
所以,F浮=G=12N,
圆柱体排开液体体积:
V排===1.2×10﹣3m3,
圆柱体浸入水中的深度:
h1===0.08m;
(3)水对容器底部的压强:
p2=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
答:(1)物块对容器底部的压强是800pa;
(2)注入水的深度是0.08m;
(3)水对容器底部的压强800pa。
1.某农户生产绿豆芽时,将绿豆倒入盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面,上,产生这一现象的原因是(  )
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
:根据浮沉条件可知,当物体受到的浮力小于自身重力时,物体会下沉,所以沉底的绿豆受到的浮力小于重力;根据浮沉条件可知,浮在水面上的物体所受浮力都等于自身重力,所以漂浮在水面上的绿豆受到的浮力等于重力。【版权所有:21教育】
故选B。
2.如图所示,在物体A的两侧分别挂上柱状重物B、C,且C的一部分没入水中。已知GB=20N,Gc=50N,C的横截面积为30cm2,长度足够,水够深。若物体A移动就会触发报警装置(图中未画出),当物体A不移动时,最高水位与最低水位的差是0.5m,以下说法正确的是(g取10N/kg) (  )
A.水位最高时,物体A受到的摩擦力方向向左
B.水位最高时,物体C受到的浮力是22.5N
C.水位最低时,物体C在水下部分的高度是1.25m
D.水位最低时,物体A受到的摩擦力为7.5N
:A.当水位升高到最高位时,物体C受到的浮力最大,则物体C对物体A的拉力最小,物体A恰要向左移动,所以物体A受到向右的摩擦力作用,故A错误;
B.最高水位与最低水位的差是0.5m,物体A的横截面积S=30cm2=0.003m2
所以最高水位与最低水位时,物体C受到的最大浮力和最小浮力差为
由A可知,当水位升高到最高位时,物体A还处于静止状态,此时物体A受到向右的摩擦力作用,物体A还受到向左的拉力,向右的拉力,由力的平衡条件可得GB=f+GC F大浮
则有f=GB GC+F大浮------①
当水位处于最低位时,物体C受到的浮力最小,则物体C对物体A的拉力最大,物体A恰要向右移动,则物体A受到向左的摩擦力作用,此时物体A还处于静止状态,物体A在水平位置上受到向左的拉力,向左的摩擦力作用,还有向右的拉力,则有f+GB=GC F小浮
可得f=GC F小浮 GB------②
当水位最高和最低时,物体A处于恰好要运动的情况,物体A对水平面的拉力不变,接触面粗糙程度不变,则物体A和水平面之间的摩擦力大小相同,由①②可得
GB GC+F大浮=GC F小浮 GB------③
在最高水位与最低水位时,物体C受到的最大浮力和最小浮力差为,则有
------④
把④代入③有,
解得F大浮=37.5N,故B错误;
C.则最小浮力
则水位最低时物体排开水的体积
则物体在水下的深度
故C错误;
D.水位最低和水位最高,物体A和水平面之间的摩擦力大小相同,则有
f=GB GC+F大浮=20N 50N+37.5N=7.5N
故D正确。
故选D。
3.如图所示,在一块长方形的泡沫塑料上用细线缚着一块卵石,使它漂浮在玻璃缸内的水面上。这时泡沫塑料恰好露出一半体积,玻璃缸里的水面在缸壁的a处。现将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,并仍放在原来玻璃缸的水中,当它平衡时,玻璃缸中的水面位置()【出处:21教育名师】
A.在a处以上
B.在a处以下
C.仍在a 处
D.条件不足,无法判断
:(1)由图可知,泡沫塑料和卵石漂浮,受到的浮力等于泡沫塑料和卵石的总重;
(2)将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,泡沫塑料和卵石仍漂浮,受到的浮力仍等于泡沫塑料和卵石的总重;21教育名师原创作品
(3)由(1)(2)可知受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的体积不变、浸入水中的体积不变,所以水面仍在a 处。
故选C.
4.随着全球平均气温的升高,北极地区冰层融化速度加快,北极熊的栖息地不断缩小。北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖,冰层变薄而经常开裂,北极熊为了获取食物,常要从一块浮冰跳到另一块浮冰上。
(1)北极熊跳上浮冰时,承载着北极熊的浮冰受到海水的浮力与承载前相比将__________。(填:“变小”“不变”或“变大”)
(2)当一只780千克的北极熊跳到一块露出海面部分体积为10米3的浮冰上时,请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态 ____(ρ海水=1.04×103千克/米3)
:(1)[1]如果一只北极熊跳上一块浮冰后,浮冰仍然处于漂浮状态,此时浮力等于浮冰与熊的总重力,所以浮冰受到的浮力变大;
(2)[2]要使熊跳到冰上能够安全,则冰完全浸没增大的浮力不能小于熊的重力,则
F浮 G=mg=780kg×1N/kg=7800N,ρ海水gV露 G

V露 = =0.78m3
因为10m3>0.78m3,所以这块浮冰能继续保持漂浮状态。
5.第十七届西博会“舞动的水滴展”在西湖水面上举行。展览主角五个“大水滴”代表浙江五水共治,呼吁珍惜水资源,仁爱自然。大水滴漂浮在水面上时,它受到的浮力________(选填“大于”“等于”“小于”)它的重力。五水共治的一项重要工作是“保供水”,虽然杭州是江南水乡代表城市之一,但是杭州也缺水。你觉得杭州缺水的原因可能是:________(请写出一点)。“治污水”是五水共治的另一项重要工作。为了防止水体污染,你认为下列措施中可行的是________。
A.不任意排放生活污水B.禁止使用农药和化肥
C.及时拧紧水龙头D.牲畜粪便适当处理后再施用
水的循环利用是“抓节水”的一个重要举措。下列几个步骤可将河水转化为饮用水:
①化学沉降(用明矾)②消毒杀菌(用漂白粉)③自然沉降④加热煮沸。
以上处理过程最合理的顺序是________。
:[1]大水滴漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知,它受到浮力等于它的重力。
[2]我觉得杭州缺水的原因可能是水被污染。
[3]A.不任意排放生活污水,可以减小水体污染,故A符合题意;
B.禁止使用农药和化肥,会严重影响农作物的产量,故B不合题意;
C.及时拧紧水龙头,只能节约用水,不能减小水体污染,故C不合题意;
D.牲畜粪便适当处理后再施用,可以减小水体污染,故D符合题意。
故选AD。
[4]水净化的步骤为:
③自然沉降,通过过滤除去水中的大颗粒不溶性固体;
①化学沉降(用明矾),除去水中小颗粒的不溶性固体;
②消毒杀菌(用漂白粉),除去水中的细菌和微生物;
④加热煮沸,除去水中的钙镁离子,降低水的硬度。
正确顺序为③①②④。
【答案】等于 水被污染 AD ③①②④
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浮力
第4节物体浮沉条件及其应用
第2课时 - 浮沉条件的应用
知道潜艇和热气球的基本工作原理
运用浮沉条件探究鱼鳔的功能,船舶的吃水线和载重量的关系等问题
3、加强浮力知识的有关计算
重点:知道船舶,潜水艇的基本原理
难点:运用浮沉条件解决实际问题
浮沉条件的应用
1. 潜艇可以作为悬浮体停留在水下,也能作为漂浮体浮在水面。它通过改变 达到沉浮自如的目的。潜艇的自重增大,潜艇就 。2-1-c-n-j-y
2. 热气球利用加热器对气囊中的空气加热,使气囊体积逐渐 _,受到的空气浮力也逐渐 ,当浮力__ __热气球所受的重力时热气球便会升空。
知识点1:物体的浮沉条件和阿基米德定律
一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2 , 则( ) 21cnjy.com
A. ρ1>ρ2 F1>F2 B. ρ1<ρ2 F1ρ2 F1=F2 D. ρ1<ρ2 F1=F2
容器内装有一定质量的水,将物体A、B叠放后一起放入水中,静止时如图所示。再将A从B上拿下放入水中,B静止时在水面漂浮。下列说法错误的是( )
物体A的密度大于物体B的密度
物体B漂浮后,水对容器底的压强变小
C. 物体B漂浮后,桌面受到的压力变大
D. 物体B漂浮后,物体A所受的浮力不变
知识点2:物体浮沉的综合应用
如图所示,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。若将土豆取岀放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将( )
A. 不变 B. 上升 C. 下降 D. 条件不足,难以判断
①小胡同学把一冰块放入盛有盐水的烧杯里,等冰块熔化后,液面________(选填“上升”“下降”或“不变”); ②小明同学把含有一小石头的冰块放入水中,处于漂浮状态,冰熔化后,液面________(选填“上升”“下降”或“不变”)。请你运用科学原理和数学方法证明问题①:________. 21·世纪*教育网
1.(2021春 古冶区期末)关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是(  )
A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
C.轮船从河里驶入海里,吃水深度变大
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力大小,从而实现上浮和下沉
2.(2021春 高平市期末)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是(  )
A.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
B.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
3.(2021 西山区二模)物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(  )21教育网
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
4.(2020 迎泽区校级三模)小明在喝雪碧时,发现插入瓶底的吸管松手后会自动的上浮,他想吸管在矿泉水中是否也会漂浮呢?于是做了如下实验:给两个相同的玻璃杯中倒满矿泉水和雪碧,将两根与玻璃杯等长的吸管分别放入矿泉水和雪碧中,实验现象如图所示,对此现象的分析正确的是(  )21·cn·jy·com
A.吸管在雪碧中受浮力,在矿泉水中不受浮力
B.雪碧中吸管内外大气压的作用,使吸管上浮
C.吸管的密度小于雪碧密度,大于矿泉水的密度
D.雪碧中大量气泡附在吸管上,上浮过程中它们整体所受浮力大于重力
5.如图所示是体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法中正确的是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.从热气球里向外扔重物可以使热气球下降
6.(2020 渠县一模)我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米,打破了世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了减小阻力;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是因为碳纤维材料的密度比较   (填“大”或“小”);“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积   (填“增大”、“减小”或“不变”),受到的浮力   (填“>”、“<”或“=”)重力,“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理   (填“相同”、“不同”)
7.(2021春 丰泽区校级期中)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示;工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。则工件密度与这种油的密度之比是    ;这种油的密度ρ油=  kg/m3。【来源:21cnj*y.co*m】
8.(2020 长春模拟)小军同学把一矿泉水瓶的底剪掉,瓶盖拧紧并吊一重物做成一个简易密度计,其重为4N.(ρ水=1g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g=10N/kg)
(1)将此密度计分别漂浮在水和酒精中,如图甲、乙所示,其中   图是其在水中的情形;
(2)甲、乙两次操作中,简易密度计在水中和酒精中的G排之比是   。
(3)如果在甲图瓶中放入一物体,使简易密度计浸入液体中的体积与乙图相同,如图丙所示,则放入的物体重力为   N。21世纪教育网版权所有
9.(2021春 德保县期中)一个不规则的实心物体,质量为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。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。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
10.(2019 无棣县二模)有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积S=250cm2,高度h=10cm,如图甲所示:另有一个实心匀质圆柱体物块,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=150cm2,高度与容器高度相同,如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,且g按10N/kg计算)www.21-cn-jy.com
(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?
(2)再向容器内缓慢注入水,圆柱体物块不会倾斜,当圆柱体对容器底的压力刚好为零时,试计算注入水的深度?2·1·c·n·j·y
(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?
1.某农户生产绿豆芽时,将绿豆倒入盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面,上,产生这一现象的原因是(  )www-2-1-cnjy-com
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
2.如图所示,在物体A的两侧分别挂上柱状重物B、C,且C的一部分没入水中。已知GB=20N,Gc=50N,C的横截面积为30cm2,长度足够,水够深。若物体A移动就会触发报警装置(图中未画出),当物体A不移动时,最高水位与最低水位的差是0.5m,以下说法正确的是(g取10N/kg) (  )21*cnjy*com
A.水位最高时,物体A受到的摩擦力方向向左
B.水位最高时,物体C受到的浮力是22.5N
C.水位最低时,物体C在水下部分的高度是1.25m
D.水位最低时,物体A受到的摩擦力为7.5N
3.如图所示,在一块长方形的泡沫塑料上用细线缚着一块卵石,使它漂浮在玻璃缸内的水面上。这时泡沫塑料恰好露出一半体积,玻璃缸里的水面在缸壁的a处。现将泡沫塑料和卵石翻个身,使卵石在泡沫塑料的下面,并仍放在原来玻璃缸的水中,当它平衡时,玻璃缸中的水面位置()【出处:21教育名师】
A.在a处以上
B.在a处以下
C.仍在a 处
D.条件不足,无法判断
4.随着全球平均气温的升高,北极地区冰层融化速度加快,北极熊的栖息地不断缩小。北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖,冰层变薄而经常开裂,北极熊为了获取食物,常要从一块浮冰跳到另一块浮冰上。21*cnjy*com
(1)北极熊跳上浮冰时,承载着北极熊的浮冰受到海水的浮力与承载前相比将__________。(填:“变小”“不变”或“变大”)
(2)当一只780千克的北极熊跳到一块露出海面部分体积为10米3的浮冰上时,请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态 ____(ρ海水=1.04×103千克/米3)21教育名师原创作品
5.第十七届西博会“舞动的水滴展”在西湖水面上举行。展览主角五个“大水滴”代表浙江五水共治,呼吁珍惜水资源,仁爱自然。大水滴漂浮在水面上时,它受到的浮力________(选填“大于”“等于”“小于”)它的重力。五水共治的一项重要工作是“保供水”,虽然杭州是江南水乡代表城市之一,但是杭州也缺水。你觉得杭州缺水的原因可能是:________(请写出一点)。“治污水”是五水共治的另一项重要工作。为了防止水体污染,你认为下列措施中可行的是________。【版权所有:21教育】
A.不任意排放生活污水B.禁止使用农药和化肥
C.及时拧紧水龙头D.牲畜粪便适当处理后再施用
水的循环利用是“抓节水”的一个重要举措。下列几个步骤可将河水转化为饮用水:
①化学沉降(用明矾)②消毒杀菌(用漂白粉)③自然沉降④加热煮沸。
以上处理过程最合理的顺序是________。
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