粤沪版物理八年级下册同步提优训练：9.3　研究物体的浮沉条件 第2课时　浮沉条件的应用（含答案）

第2课时　浮沉条件的应用
考点1　漂浮条件的应用
1.“青岛号”导弹驱逐舰漂浮在海面上时,排开海水的质量是4800 t,此时驱逐舰所受的浮力是
　　　　N。当驱逐舰从海洋驶入长江时,吃水深度将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
2.钓鱼爱好者常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3,橡皮艇的自重为300 N,为安全起见,该橡皮艇最多承载的质量是　　　　　kg。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3.如图所示,人之所以可以浮在“死海”水面上休息,是因为人在“死海”中受到的浮力等于人的重力。假如某一天地球对所有物体的引力突然增大,那么,此人　　　　(选填“能”或“不能”)漂浮在“死海”水面上,你判断的依据:　 　。
4.是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是 (　　)
A.航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
B.舰载机飞离航母后,航母所受的浮力增大,航母上浮
C.舰载机飞离航母后,航母船身相对于海面会下沉些
D.航母是采用“空心”的方法增大了可利用的浮力的
5.(2021常德)同一密度计先后放在密度分别为ρ甲、ρ乙的两种液体中,静止时所处位置如图所示。密度计在这两种液体中所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列选项中正确的是 (　　)
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.F甲浮F乙浮
　　(1)漂浮在液面上的物体,由于只受到重力和浮力的作用,故有F浮=G物;(2)漂浮在液面上的物体,当液体的密度不变时,根据F浮=ρ液V排g可知,F浮变大,V排随之变大,即浸入液体中的体积变大;(3)漂浮在液面上的物体,当物体的重力大小不变时,浮力的大小也不会改变,根据F浮=
ρ液V排g可知,ρ液变小,V排变大。
考点2　浮沉条件的应用
6.元宵节是中国的传统节日,这一天全家欢聚,常常煮汤圆以示庆祝,园园在帮姥姥煮汤圆时发现,生汤圆放入锅中,由于浮力　　　　(选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,浮力　　　　(选填“增大”或“减小”),使浮力　　　　(选填“大于”或“小于”)重力,汤圆上浮。
7.如图所示的热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,则热气球内的气体密度　　　　,热气球所受浮力 　　　　(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。体积为620 m3的热气球悬浮在空中时,热气球和乘客的总重力是
　　　　N。(空气密度保持1.3 kg/m3不变,g取10 N/kg)
8.如图所示,水母身体外形像一把透明伞。水母身体内有一种特别的腺,这种腺能产生一氧化碳改变自身体积,从而能在水中上浮与下沉。则在这一过程中,下列对水母所受浮力变化分析正确的是 (　　)
A.水母产生一氧化碳时,体积变大,所受浮力变大
B.水母产生一氧化碳时,体积变大,所受浮力变小
C.水母产生一氧化碳时,体积变大,所受浮力不变
D.水母产生一氧化碳时,体积变小,所受浮力变大
9.(2021陕西)如图所示,物理小组利用体积为170 cm3的潜艇模型(忽略进、排气管的体积),探究潜艇在水中如何实现上浮或下潜,下列说法中不正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (　　)
A.模型浸没在水中受到的浮力为1.7 N
B.模型浸没后继续下潜的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D.潜艇能上浮或下潜是通过改变自身重力实现的
10.选择优良种子是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。盐水选种时,盐水浓度的把握是关键,若盐水的浓度太低,则可能 (　　)
A.所有种子都漂浮于水面
B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮
D.良种漂浮,而次种下沉
11.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法:将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起。下列说法中正确的是 (　　)
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满空气后,受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于它们的总重力
　　实现物体的浮沉有两种方法:(1)保持物体的重力不变,改变浮力的大小,如:改变液体的密度或浸入液体的体积;(2)保持浮力不变,改变物体重力的大小,如:潜艇等。
考点3　浮沉条件的相关计算　　　　
12.把一长方体木块(不吸水)放入水中,静止时恰好有一半的体积露出水面,把木块放入某种液体中,静止时有八分之三的体积露出液面,则这种液体的密度是　　　 m3。(ρ水=1.0×
103 kg/m3)
13.密度为0.8×103 kg/m3的实心木块(不吸水),轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块的体积之比为　　　　。
14.(2021江西)地球气候变暖,冰川熔化加剧,是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断出海平面的升降。如图所示是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为m冰,海水的密度为ρ海,水的密度为ρ水,且ρ海>ρ水,g用符号表示。求:
(1)冰川熔化前受到的浮力。
(2)冰川熔化前排开海水的体积。
(3)冰川完全熔化成水后,水的体积。
(4)推断海平面的升降,并说明理由。
15.(2021安徽)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10 cm时,容器处于直立漂浮状态,如甲所示。已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg。求:
(1)水对容器下表面的压强。
(2)容器受到的浮力。
(3)从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图乙所示,液体的密度。
　　 (1)物体漂浮时,有F浮=G物,可推知ρ液V排g=ρ物V物g,即ρ液V排=ρ物V物;(2)当物体浸没时,有V排=V物,可推知=,即=;(3)当物体悬浮时,有F浮=G物,V排=V物,ρ液=ρ物。
16.利用一根吸管制作一个简易密度计,如甲所示。
(1)为了让吸管能竖直漂浮在液体中,应在吸管的　　　　(选填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法:　 。
(2)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示,三种刻度的标示合理的是　　　　。
(3)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些 写出一种方法:　 。
答案
第2课时　浮沉条件的应用
1.4.8×107　变大　
驱逐舰处于漂浮状态,其所受浮力等于它排开的水受到的重力,即F浮=G排=m排g=
4.8×106 kg×10 N/kg=4.8×107 N。驱逐舰从海洋驶入长江时,所受浮力不变,江水的密度小于海水的密度,则驱逐舰排开江水的体积大,驱逐舰在江水中的吃水深度大。
2.270
3.能　当人漂浮时,F浮=G,且F浮=ρ水V排g,G=m人g,所以有ρ水V排=m人,当地球对所有物体的引力突然增大时,人的质量和水的密度不变,所以人排开水的体积不变,所以人仍能漂浮在“死海”水面上
4.D　 当航母漂浮在海面上时,它所受的浮力等于重力,A错误;舰载机飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,因为F浮'=G',所以航母所受浮力减小;由F浮=ρ液V排g可知,因为浮力减小,所以排开水的体积要减小,航母将上浮一些,B、C错误;航母是采用“空心”的办法增大排开液体体积的,从而增加可利用的浮力的,D正确。
5.B　 同一支密度计,重力不变,在甲、乙两种液体中都漂浮,由漂浮条件可知:F甲浮=
F乙浮=G,C、D错误;由图可知,密度计浸入在甲液体中的体积大于浸入在乙液体中的体积,即
V甲排>V乙排,而F甲浮=F乙浮,由公式F浮=ρ液V排g可知,液体密度ρ甲<ρ乙,A错误、B正确。
6.小于　增大　大于
生汤圆放入锅中将下沉,说明浮力小于重力,煮熟的汤圆因其内部气体受热膨胀,排开液体的体积变大,浮力增大,使浮力大于重力,汤圆上浮。
7.变小　不变　8060
8.A　 水母产生一氧化碳时,体积变大,其排开水的体积变大,根据F浮=ρ液V排g可知,水母所受浮力变大,浮力大于自身的重力,则水母会上浮。
9.C　 模型浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1.7×10-4 m3×10 N/kg=
1.7 N,A选项正确;模型浸没后继续下潜的过程中,模型排开水的体积不变,根据F浮=ρ液V排g可知,模型受到的浮力不变,B选项正确;若要让模型上浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此应使模型往外排水,C选项错误;潜艇通过改变自身的重力来实现上浮和下潜,D选项正确。
10.C　11.B　
12.0.8×103
13.4∶5　 因为实心木块的密度为0.8×103 kg/m3,小于水的密度,则放于足够深的水中,木块静止后会漂浮于水面上,所以,F浮=G木,由于F浮=ρ水V排g,G木=ρ木V木g,所以ρ水V排g=
ρ木V木g,则:===。
14.(1)因为冰川漂浮,所以冰川熔化前受到的浮力等于其重力,即F浮=G=m冰g。
(2)根据F浮=ρ液V排g可知,冰川熔化前排开海水的体积:
V排===。
(3)因为冰川完全熔化成水后质量不变,所以m水=m冰,
则水的体积:V水==。
(4)因为ρ海>ρ水,所以由V排=和V水=可知,V排15.(1)水对容器下表面的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1000 Pa。
(2)容器受到的浮力:
F浮=F向上-F向下=pS-0 N=1000 Pa×25×10-4 m2-0 N=2.5 N。
(3)从容器中取出100 cm3液体后,容器受到的浮力:
F浮'=F向上'-F向下=p'S-0 N=ρ水gh2S=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.8×10-2 m×25×10-4 m2=1.7 N,
因容器仍处于漂浮状态,由F浮=G排=G物可得,取出液体的重力:ΔG液=F浮-F浮'=2.5 N-1.7 N=
0.8 N,
取出液体的质量:Δm液===0.08 kg,
液体的密度:ρ液===0.8×103 kg/m3。
16.(1)下端　在吸管下端继续增加铜丝
(2)B　(3)用更细的吸管