人教版初中物理八年级下学期 10.3 物体的浮沉条件及其应用

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名称 人教版初中物理八年级下学期 10.3 物体的浮沉条件及其应用
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-02-03 10:17:10

文档简介

人教版初中物理八年级下学期 10.3 物体的浮沉条件及其应用
一、单选题
1.(2020八下·浦北期末)一艘船从东海驶入黄浦江时,船受的浮力将会(  )
A.浮力不变,船身下沉些 B.浮力增大,船身上浮些
C.浮力减少,船身下沉些 D.浮力不变,船身上浮些
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】船在东海和黄浦江均处于漂浮状态,船受到的浮力大小等于重力大小,而船重力不变,则船受到的浮力大小不变,又因为海水密度大于江水密度,根据阿基米德原理 可知:排开江水的体积偏大,则船身将下沉些,A 符合题意。
故答案为:A
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体重力,浮力一定时,液体密度越大,排开液体的体积减小。
2.(2020九上·上海月考)体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,平衡后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC ,则(  )
A.FA=FB>FC B.FA<FB=FC C.FA>FB>FC D.FA<FB<FC
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图知道,A球排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相同,所以,由F浮=ρ液gV排知道,B球和C球所受浮力相同,A所受浮力最小,即:FA<FB =FC,
故答案为:B.
【分析】在同种液体中,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大。
3.(2020九上·上海月考)如图所示,重为G的实心金属块,用细线拉着静止在水面下。剪断细线,金属块在水中下沉过程中所受的合力(  )
A.等于G B.大于G C.小于G D.等于0
【答案】C
【知识点】力的合成与应用;浮力的利用
【解析】【解答】重为G的实心金属块,用细线拉着静止在水面下,此时
剪断细线后,金属块受到竖直向下的合力
即合力大于零,且小于G。
故答案为:C。
【分析】物体在液体中下沉时,受力不平衡,此时重力大于浮力。
4.(2020·连云港)下列关于浮力的说法正确的是(  )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.液体密度不变时,物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关,与物体的质量大小无关,A不符合题意;
B.当停在码头上的轮船正在卸货时,质量减少,船的重力减小,船漂浮在水面上时,船的浮力等于物体重力,所以船所受到的浮力也减小,B符合题意;
C.物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态,C不符合题意;
D.海水的密度大于江水的密度,潜水艇在水面下,排开液体的体积不变,从大海潜行进入长江,由F浮=ρ液gV排可知浮力变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体所受的浮力与排开的液体的体积有关,和液体密度有关;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
5.(2020九上·自贡开学考)把重8N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(  )
A.漂浮F浮=10N B.悬浮F浮=8N
C.漂浮F浮=8N D.沉在水底F浮=10N
【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】当物体全部浸入水中时,V排=V=1.0×10﹣3m3,
物体受到水的浮力:F浮′=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.0×10﹣3m3×9.8N/kg=9.8N;
因为F浮′>G=8N,
所以物体将上浮,最后静止在水面上漂浮,
所以当物体漂浮时,受到水的浮力:F浮=8N.
故答案为:C
【分析】假设物体浸没,阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,判断物体的浮沉状态,再利用浮沉条件求解浮力即可。
6.(2020·呼伦贝尔)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为P1。潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为P2。下列选项中正确的是(  )
A.F1=F2 P1P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1【答案】D
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】潜入水中后,排开水的质量增大,底部所处的深度增大,所以所受的浮力和压强都会变大.
故答案为:D。
【分析】物体排开水的体积越大,受到的浮力越大, 深度越深,压强越大。
7.(2020八下·钦州期末)下列有关物体浮沉的实例,分析合理的是(  )
A.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
B.潜水艇是通过改变自身重力,实现上浮和下沉
C.乒兵球从水中上浮至水面上的过程,所受浮力不变
D.橡皮泥捏成瓢状后能漂浮在水面,是因为自身重力改变
【答案】B
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.气球向上飞,说明节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体,A不符合题意;
B.潜水艇体积固定,故是通过改变自身重力,实现上浮和下沉,B符合题意;
C.乒兵球从水中上浮至水面上的过程,排开水的体积变小,故所受浮力变小,C不符合题意;
D.橡皮泥捏成瓢状后能漂浮在水面,是因为自身重力不变,通过改变形状增大排水体积实现,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】潜艇改变自身重力实现沉浮;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
8.(2020八下·百色期末)如图所示,浸没在水中一定深度的木块,从开始上浮到最后漂浮静止在水面上一段时间。这一过程浮力的变化是(  )
A.先减少,后不变 B.先不变,后减少
C.先不变,后减少,再保持不变 D.先不变,后增大,再保持不变
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】由 可知,浸没在水中的木块从开始上浮到木块没有露出水面前,V排不变,则F浮不变;木块开始露出水面直至静止时,V排逐渐减少,则F浮减小;木块静止后,V排不变,则F浮不变;所以整个过程中,木块受到的浮力先不变,后减少,再保持不变。
故答案为:C。
【分析】液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
9.(2020九上·东坡开学考)如图用两支完全相同的密度计测 、 两容器中的液体密度,关于液体的密度及密度计受到的浮力(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】两支密度计都漂浮在不同液体的表面上,根据漂浮条件知,密度计受到的浮力大小等于密度计重力大小,完全相同的两支密度计,重力相同,所以两支密度计受到的浮力相同.
由图知,密度计排开A液体的体积小于密度计排开B液体的体积,两支密度计受到的浮力相同,根据F浮=ρ液gV排可知,A液体的密度大于B液体的密度.
故答案为:B
【分析】密度计的工作原理是漂浮条件,密度计在不同液体中都处于漂浮状态,受到的浮力相等,排开液体的体积越大,液体的密度就越小。
二、填空题
10.(2020九上·临泽开学考)一小球所受重力为10N,体积为10﹣3m3,用手将它浸没在水中受到的浮力是   ,(g取10N/kg),浮力的方向是   ,放手后小球将   (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
【答案】10N;竖直向上;悬浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球浸没在水中,则 ,
小球受到的浮力: ,浮力的方向是竖直向上;已知小球的重力G=10N,因为 ,所以放手后小球将悬浮.
故答案为10N;竖直向上;悬浮.
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;浮力方向竖直向上;物体体积和排开液体体积相同且浮力等于重力时,物体悬浮。
11.(2020九上·长沙开学考)如图所示,是小李刚泡好的一壶茶;浮在水面上的茶叶受到的浮力   它受到的重力;过一段时间后,茶叶逐渐下沉,茶叶密度   水的密度(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】等于;大于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】茶叶漂浮在水面受到的浮力等于茶叶的重力。过一段时间后,由于此时茶叶受到的浮力小于茶叶重力,会逐渐下沉,下沉过程中排开水的体积不变,根据 可知,茶叶密度大于水的密度。
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
12.(2020八下·洪泽期末)潜水艇停泊在海面上,它受到的重力为G,潜水艇停泊在海面上时受的浮力   G;潜水艇下潜时受到的浮力   G;潜水艇在水下匀速潜行时受到的浮力   G。(以上三空选填大于、等于、小于)
【答案】等于;大于;大于
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇停泊在海面上处于漂浮状态,故受到的浮力等于其重力G。潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的;潜水艇开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理,其受到的浮力变大,大于漂浮状态时的重力G。潜水艇在水下匀速潜行时,在竖直方向上受力平衡,此时潜水艇浸没在水中,则受到的浮力最大,大于漂浮状态时的重力G。
【分析】潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的,当潜水艇静止在水面上时,受到的浮力等于重力;开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,受到的浮力变大;当潜水艇从水中上浮至刚露出水面时,潜水艇处于浸没状态,排开水的体积没有改变,所以受到的浮力不变。
三、解答题
13.(2019八下·惠安期末)小林在观察妈妈下水饺时看到一个有趣的现象:生饺子刚下锅时是下沉的,而煮熟后会浮起来。请你帮他解释这个现象。
【答案】答:饺子刚下锅时,浮力小于重力,所以生饺子下沉;煮熟后,重力不变,由于饺子的体积膨胀,所以受到的浮力变大,浮力大于重力,则饺子会上浮,最后浮在水面上
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】下沉的物体受到的浮力小于重力,漂浮的物体受到的浮力等于重力,煮饺子时,饺子从沉底到漂浮,重力不变,浮力变大了。
【分析】物体浸没时,若体积变大,受到的浮力变大,漂浮的物体受到的浮力等于重力。
四、作图题
14.(2020九上·重庆月考)如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;浮力竖直向上。
五、实验探究题
15.(2018九下·临洮月考)某实验小组探究物体的浮沉条件时,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单器材.
(1)探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
方法1:测量过程及示数如图甲所示,可得铜块所受的浮力为   N;
方法2:测量过程及示数如图乙所示,可得铜块排开水的体积为   mL.
根据F浮=G排=ρgV排(g取10N/kg)可计算出浮力为   N.
通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是   .
(2)探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,应选用   (选填“方法1”或“方法2”).
【答案】(1)0.2;20;0.2;物体所受浮力小于重力
(2)方法2
【知识点】探究浮力大小的实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,金属块所受的浮力:F浮=G F示=2.2N 2N=0.2N;由乙图知,金属块排开水的体积:V=40mL 20mL=20mL=20cm3,根据阿基米德原理可知:利用F浮=G排=ρgV排可求受到的浮力:F浮=G排=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10 6m3=0.2N,金属块浸没在水中下沉的条件:F浮【分析】(1)物体在空气中重与水中重的差即为物体在水中受到的浮力;物体和水的总体积与原来量筒中水的体积差为物体的体积;通过比较物体受到的重力与浮力的大小,得出物体浸没在水中下沉的条件;
(2)蜡块密度小于水的密度,在水中漂浮,不能用弹簧测力计测量蜡受到浮力的大小,不能用方法1测量蜡块浸没时的浮力 .
六、计算题
16.(2021九上·广州开学考)容积为1×10-2 m3的密封簿(铁皮体积忽略不算)铁桶重10N,用它装满密度为0.8×103kg/m3的植物油。求:(g=10N/kg,
l×103kg/m3)
(1)桶内植物油的重力;
(2)用手把这个装满植物油的铁桶完全漫没在水中,铁桶受到的浮力;
(3)根据物体的浮沉条件,判断放手后它在水中的浮沉情况;
【答案】(1)桶内植物油的重力:G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×1×10-2 m3×10N/kg=80N;
(2)铁桶受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-2 m3=100N;
(3)铁桶和植物油的总重力为:G总=G桶+G=10N+80N=90N;
因为F浮力>G总,所以放手后油桶先上浮后漂浮。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg=ρVg计算植物油的重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排计算铁桶受到的浮力;
(3)根据浮沉条件分析即可。
1 / 1人教版初中物理八年级下学期 10.3 物体的浮沉条件及其应用
一、单选题
1.(2020八下·浦北期末)一艘船从东海驶入黄浦江时,船受的浮力将会(  )
A.浮力不变,船身下沉些 B.浮力增大,船身上浮些
C.浮力减少,船身下沉些 D.浮力不变,船身上浮些
2.(2020九上·上海月考)体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,平衡后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC ,则(  )
A.FA=FB>FC B.FA<FB=FC C.FA>FB>FC D.FA<FB<FC
3.(2020九上·上海月考)如图所示,重为G的实心金属块,用细线拉着静止在水面下。剪断细线,金属块在水中下沉过程中所受的合力(  )
A.等于G B.大于G C.小于G D.等于0
4.(2020·连云港)下列关于浮力的说法正确的是(  )
A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大
B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小
C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态
D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
5.(2020九上·自贡开学考)把重8N、体积为1.0×10-3m3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(  )
A.漂浮F浮=10N B.悬浮F浮=8N
C.漂浮F浮=8N D.沉在水底F浮=10N
6.(2020·呼伦贝尔)如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为P1。潜入水中时受到的浮力为F2,底部受到水的压强为P2。下列选项中正确的是(  )
A.F1=F2 P1P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F17.(2020八下·钦州期末)下列有关物体浮沉的实例,分析合理的是(  )
A.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
B.潜水艇是通过改变自身重力,实现上浮和下沉
C.乒兵球从水中上浮至水面上的过程,所受浮力不变
D.橡皮泥捏成瓢状后能漂浮在水面,是因为自身重力改变
8.(2020八下·百色期末)如图所示,浸没在水中一定深度的木块,从开始上浮到最后漂浮静止在水面上一段时间。这一过程浮力的变化是(  )
A.先减少,后不变 B.先不变,后减少
C.先不变,后减少,再保持不变 D.先不变,后增大,再保持不变
9.(2020九上·东坡开学考)如图用两支完全相同的密度计测 、 两容器中的液体密度,关于液体的密度及密度计受到的浮力(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
10.(2020九上·临泽开学考)一小球所受重力为10N,体积为10﹣3m3,用手将它浸没在水中受到的浮力是   ,(g取10N/kg),浮力的方向是   ,放手后小球将   (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
11.(2020九上·长沙开学考)如图所示,是小李刚泡好的一壶茶;浮在水面上的茶叶受到的浮力   它受到的重力;过一段时间后,茶叶逐渐下沉,茶叶密度   水的密度(均选填“大于”“小于”或“等于”)
12.(2020八下·洪泽期末)潜水艇停泊在海面上,它受到的重力为G,潜水艇停泊在海面上时受的浮力   G;潜水艇下潜时受到的浮力   G;潜水艇在水下匀速潜行时受到的浮力   G。(以上三空选填大于、等于、小于)
三、解答题
13.(2019八下·惠安期末)小林在观察妈妈下水饺时看到一个有趣的现象:生饺子刚下锅时是下沉的,而煮熟后会浮起来。请你帮他解释这个现象。
四、作图题
14.(2020九上·重庆月考)如图所示,小球漂浮在水中,画出小球所受力的示意图。
五、实验探究题
15.(2018九下·临洮月考)某实验小组探究物体的浮沉条件时,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单器材.
(1)探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
方法1:测量过程及示数如图甲所示,可得铜块所受的浮力为   N;
方法2:测量过程及示数如图乙所示,可得铜块排开水的体积为   mL.
根据F浮=G排=ρgV排(g取10N/kg)可计算出浮力为   N.
通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是   .
(2)探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,应选用   (选填“方法1”或“方法2”).
六、计算题
16.(2021九上·广州开学考)容积为1×10-2 m3的密封簿(铁皮体积忽略不算)铁桶重10N,用它装满密度为0.8×103kg/m3的植物油。求:(g=10N/kg,
l×103kg/m3)
(1)桶内植物油的重力;
(2)用手把这个装满植物油的铁桶完全漫没在水中,铁桶受到的浮力;
(3)根据物体的浮沉条件,判断放手后它在水中的浮沉情况;
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】船在东海和黄浦江均处于漂浮状态,船受到的浮力大小等于重力大小,而船重力不变,则船受到的浮力大小不变,又因为海水密度大于江水密度,根据阿基米德原理 可知:排开江水的体积偏大,则船身将下沉些,A 符合题意。
故答案为:A
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体重力,浮力一定时,液体密度越大,排开液体的体积减小。
2.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图知道,A球排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相同,所以,由F浮=ρ液gV排知道,B球和C球所受浮力相同,A所受浮力最小,即:FA<FB =FC,
故答案为:B.
【分析】在同种液体中,排开液体的体积越大, 受到的浮力越大。
3.【答案】C
【知识点】力的合成与应用;浮力的利用
【解析】【解答】重为G的实心金属块,用细线拉着静止在水面下,此时
剪断细线后,金属块受到竖直向下的合力
即合力大于零,且小于G。
故答案为:C。
【分析】物体在液体中下沉时,受力不平衡,此时重力大于浮力。
4.【答案】B
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.液体密度不变时,物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关,与物体的质量大小无关,A不符合题意;
B.当停在码头上的轮船正在卸货时,质量减少,船的重力减小,船漂浮在水面上时,船的浮力等于物体重力,所以船所受到的浮力也减小,B符合题意;
C.物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态,C不符合题意;
D.海水的密度大于江水的密度,潜水艇在水面下,排开液体的体积不变,从大海潜行进入长江,由F浮=ρ液gV排可知浮力变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体所受的浮力与排开的液体的体积有关,和液体密度有关;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
5.【答案】C
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】当物体全部浸入水中时,V排=V=1.0×10﹣3m3,
物体受到水的浮力:F浮′=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.0×10﹣3m3×9.8N/kg=9.8N;
因为F浮′>G=8N,
所以物体将上浮,最后静止在水面上漂浮,
所以当物体漂浮时,受到水的浮力:F浮=8N.
故答案为:C
【分析】假设物体浸没,阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,判断物体的浮沉状态,再利用浮沉条件求解浮力即可。
6.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】潜入水中后,排开水的质量增大,底部所处的深度增大,所以所受的浮力和压强都会变大.
故答案为:D。
【分析】物体排开水的体积越大,受到的浮力越大, 深度越深,压强越大。
7.【答案】B
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.气球向上飞,说明节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体,A不符合题意;
B.潜水艇体积固定,故是通过改变自身重力,实现上浮和下沉,B符合题意;
C.乒兵球从水中上浮至水面上的过程,排开水的体积变小,故所受浮力变小,C不符合题意;
D.橡皮泥捏成瓢状后能漂浮在水面,是因为自身重力不变,通过改变形状增大排水体积实现,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】潜艇改变自身重力实现沉浮;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
8.【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】由 可知,浸没在水中的木块从开始上浮到木块没有露出水面前,V排不变,则F浮不变;木块开始露出水面直至静止时,V排逐渐减少,则F浮减小;木块静止后,V排不变,则F浮不变;所以整个过程中,木块受到的浮力先不变,后减少,再保持不变。
故答案为:C。
【分析】液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
9.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】两支密度计都漂浮在不同液体的表面上,根据漂浮条件知,密度计受到的浮力大小等于密度计重力大小,完全相同的两支密度计,重力相同,所以两支密度计受到的浮力相同.
由图知,密度计排开A液体的体积小于密度计排开B液体的体积,两支密度计受到的浮力相同,根据F浮=ρ液gV排可知,A液体的密度大于B液体的密度.
故答案为:B
【分析】密度计的工作原理是漂浮条件,密度计在不同液体中都处于漂浮状态,受到的浮力相等,排开液体的体积越大,液体的密度就越小。
10.【答案】10N;竖直向上;悬浮
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球浸没在水中,则 ,
小球受到的浮力: ,浮力的方向是竖直向上;已知小球的重力G=10N,因为 ,所以放手后小球将悬浮.
故答案为10N;竖直向上;悬浮.
【分析】根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;浮力方向竖直向上;物体体积和排开液体体积相同且浮力等于重力时,物体悬浮。
11.【答案】等于;大于
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】茶叶漂浮在水面受到的浮力等于茶叶的重力。过一段时间后,由于此时茶叶受到的浮力小于茶叶重力,会逐渐下沉,下沉过程中排开水的体积不变,根据 可知,茶叶密度大于水的密度。
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
12.【答案】等于;大于;大于
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】潜水艇停泊在海面上处于漂浮状态,故受到的浮力等于其重力G。潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的;潜水艇开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理,其受到的浮力变大,大于漂浮状态时的重力G。潜水艇在水下匀速潜行时,在竖直方向上受力平衡,此时潜水艇浸没在水中,则受到的浮力最大,大于漂浮状态时的重力G。
【分析】潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的,当潜水艇静止在水面上时,受到的浮力等于重力;开始下潜至刚没入水中时,排开水的体积逐渐变大,受到的浮力变大;当潜水艇从水中上浮至刚露出水面时,潜水艇处于浸没状态,排开水的体积没有改变,所以受到的浮力不变。
13.【答案】答:饺子刚下锅时,浮力小于重力,所以生饺子下沉;煮熟后,重力不变,由于饺子的体积膨胀,所以受到的浮力变大,浮力大于重力,则饺子会上浮,最后浮在水面上
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】下沉的物体受到的浮力小于重力,漂浮的物体受到的浮力等于重力,煮饺子时,饺子从沉底到漂浮,重力不变,浮力变大了。
【分析】物体浸没时,若体积变大,受到的浮力变大,漂浮的物体受到的浮力等于重力。
14.【答案】解:如图所示:
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示:
【分析】物体受到的重力竖直向下;浮力竖直向上。
15.【答案】(1)0.2;20;0.2;物体所受浮力小于重力
(2)方法2
【知识点】探究浮力大小的实验;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,金属块所受的浮力:F浮=G F示=2.2N 2N=0.2N;由乙图知,金属块排开水的体积:V=40mL 20mL=20mL=20cm3,根据阿基米德原理可知:利用F浮=G排=ρgV排可求受到的浮力:F浮=G排=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10 6m3=0.2N,金属块浸没在水中下沉的条件:F浮【分析】(1)物体在空气中重与水中重的差即为物体在水中受到的浮力;物体和水的总体积与原来量筒中水的体积差为物体的体积;通过比较物体受到的重力与浮力的大小,得出物体浸没在水中下沉的条件;
(2)蜡块密度小于水的密度,在水中漂浮,不能用弹簧测力计测量蜡受到浮力的大小,不能用方法1测量蜡块浸没时的浮力 .
16.【答案】(1)桶内植物油的重力:G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×1×10-2 m3×10N/kg=80N;
(2)铁桶受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-2 m3=100N;
(3)铁桶和植物油的总重力为:G总=G桶+G=10N+80N=90N;
因为F浮力>G总,所以放手后油桶先上浮后漂浮。
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg=ρVg计算植物油的重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排计算铁桶受到的浮力;
(3)根据浮沉条件分析即可。
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