五、物体的浮与沉
第1课时 物体的浮沉条件
1.浸没在水中的物体,受到重力和 的作用,物体在水中的浮沉情况决定于浮力与重力的大小关系,改变物体的 力和 力的大小关系就可以改变物体的浮与沉.
2.鸡蛋在清水中下沉,可以在清水中加盐使其上浮,这是采用 的方法来增大物体所受浮力的;空塑料瓶漂浮在水面上,可以在瓶中装入细沙,发现塑料瓶在水中下沉,这是利用 的方法使物体下沉的;橡皮泥在水中下沉,但将这个橡皮泥捏成船后会漂在水面上,这是采用 的方法来增大物体所受浮力的.
3.物体的浮沉条件: 在液体中的物体,如果 ,物体上浮,最终物体 ;如果 ,物体下沉到底部,此时物体受到的几个力是平衡力,关系是 ;如果 ,物体能停留在液体中的任何位置,这种状态称为 .
4.根据物体的浮沉条件填空并在图中画出不同状态下物体的受力示意图.
(1)漂浮:F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物.
(2)上浮(物体在液面下):F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物.
(3)悬浮:F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物.
(4)下沉(物体在液面下):F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物.
(5)沉底:F浮 G物,ρ液 ρ物,V排 V物.(以上各空均选填“>”“<”或“=”)
5.用弹簧测力计在空气中称一实心正方体的重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受的浮力为 N;当把物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止时,物体所处的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).(g取10 N/kg)
6.一实心球重为4.9 N,体积为0.8 dm3,将它浸没在密度为0.8×103 kg/m3的酒精中,受到的浮力为 N,松手后,球将 .当实心球静止时受到的浮力为 N.(g取10 N/kg)
7.小敏将质量为160 g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出130 cm3的水,则物体(g取10 N/kg) ( )
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.6 N的浮力
8.(2021盐城一模)小明在家帮妈妈洗碗时发现,碗可以漂浮在水池里的水面上,也可以让其沉入水底,与漂浮时相比,碗沉入水底时( )
A.浮力不变 B.浮力变大
C.水池中的水面高度下降 D.排开水的体积不变
9.如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后 ( )
A.甲下沉,甲受到的浮力大 B.乙下沉,乙受到的浮力大
C.甲漂浮,甲受到的浮力大 D.乙漂浮,乙受到的浮力大
10.一个重力为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示.往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是图中的 ( )
11.(2021凉山州)如图所示,将一个空心铁球浸没在水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则 ( )
A.大块的将下沉,小块的将上浮 B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮 D.两块都将下沉
12.(2020沈阳)人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸入水中且沉在锅底,这说明粽子的密度 水的密度,此时粽子对锅底的压力 (前两空均选填“大于”“等于”或“小于”)粽子受到的重力.若粽子的体积为150 cm3,则它受到的浮力为 N.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
13.小明和小华用图甲所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验.
(1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下:
①将部分螺母放入小塑料瓶中,旋紧瓶盖,将小塑料瓶浸没在水中,松手后,观察到小塑料瓶下沉.
②取出小塑料瓶,用抹布擦干瓶外壁的水.
③将小塑料瓶挂在弹簧测力计下,如图乙所示,测出其重力为 N.
④将小塑料瓶浸没在水中,弹簧测力计的示数如图丙所示,则小塑料瓶受到的浮力为 N.
⑤分析比较数据得出物体下沉的条件:重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下:
①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时 .
②用弹簧测力计测出小塑料瓶的重力为0.1 N.
③将小塑料瓶浸没在水中后松手,观察到小塑料瓶上浮,在小塑料瓶露出水面前,它受到的浮力为 N,依据是 .
④分析比较数据得出物体上浮的条件:重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.
五、物体的浮与沉
第1课时 物体的浮沉条件
1.浮力 重 浮
2.增大液体密度 增大自身重力 空心
3.浸没 浮力大于重力 漂浮 浮力小于重力 G=F浮+F支 浮力等于重力 悬浮
4.(1)= > < (2)> > =
(3)= = = (4)< < =
(5)< < =
如图所示
5.3 漂浮
6.6.4 上浮 4.9 [解析] 实心球浸没在酒精中受到的浮力:F浮=ρ酒精V排g=0.8×103 kg/m3×0.8×10-3 m3×10 N/kg=6.4 N>4.9 N.因而球会上浮,最终漂浮在液面上,当小球静止时浮力等于重力.
7.C [解析] 物体受到的重力:G=mg=160×10-3 kg×10 N/kg=1.6 N,由阿基米德原理可得,当物体静止时,物体受到的浮力:F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×130×10-6 m3×10 N/kg=1.3 N,因F浮8.C [解析] (1)据物体的浮沉条件可知,碗沉入水底时,浮力小于自身重力;碗漂浮时,浮力等于自身重力,由于重力不变,所以漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,故碗受到的浮力将变小;(2)漂浮时物体所受的浮力大于下沉时物体所受的浮力,即据V排=可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面下降.
9.D [解析] 由图可知:ρa===2 g/cm3;ρb===0.5 g/cm3.所以,根据物体的浮沉条件可知:用a、b两种物质制成质量相等的甲、乙两个实心物体,浸没在水中,甲会沉下去,乙会浮在水面;根据物体的浮沉条件可知,F浮甲10.A [解析] 因为鸡蛋悬浮在盐水中,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于鸡蛋的重力;往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水的密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=
ρ液V排g可知,鸡蛋所受的浮力逐渐增大;浮出水面后鸡蛋漂浮时所受的浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化.
11.B
13.大于 小于 1.5
13.(1)③2.4 ④0.6 ⑤大于
(2)①取出螺母,旋紧瓶盖 ③0.6
阿基米德原理(或F浮=ρ液V排液g) ④小于