人教版 初中物理 八年级下册 第十章 浮力 10.3物体的浮沉条件及应用 习题课课件（27页ppt）

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第十章 第3节
物体的浮沉条件及应用
习题课
V物=V排
F浮 =
G=mg=ρ物V物g
若 F浮 > G，上浮，最终漂浮，F浮= G
若 F浮 = G，悬浮
若 F浮 < G，下沉，最终沉底
G
F浮
G
F浮
G
F浮
1.假设物体浸没在液体中，根据浮力和重力的大小关系判断状态
一木块分布放入甲、乙、丙三种液体中，静止后如图所示，比较木块所受的浮力大小，应该为（ ）
A.在甲液体中浮力最大
B.在乙液体中浮力最大
C.在丙液体中浮力最大
D.一样大
F甲 = F乙 = F丙
漂浮
悬浮
悬浮
甲
乙
丙
G
F浮
F甲 = G物
G
F浮
F乙 = G物
G
F浮
F丙 = G物
D
F浮 < G物 下沉，最终沉底
若ρ液<ρ物
G物 = ρ物V物g
F浮 =
物体在液体中静止时，F浮 ≦ G物
F浮 > G物 上浮，最终漂浮 F浮= G物
若ρ液 >ρ物
F浮 =
假设物体浸没在液体中，V物=V排
G物 = ρ物V物g
F浮= G物 悬浮
若ρ液 = ρ物
F浮= G物 = ρ物V物g
2.根据液体密度和物体密度判断状态
半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排除水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是（ ）
A.F1 > F3 > F2
B.F2 > F3 > F1
C.F3 > F1 > F2
D.F3 > F2 > F1
F甲 = G甲
F乙 = G乙
F丙 = G丙
= ρ液 gV甲
= ρ液 gV乙
= ρ液 gV丙
V甲 < V丙 < V乙
→ F甲 < F丙 < F乙
→ F1 < F3 < F2
漂浮
漂浮
漂浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
B
向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为rA的液体后，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A.r甲大于r乙，F甲大于F乙
B.r甲小于r乙，F甲等于F乙
C.r甲大于r乙，r乙小于rA
D.r甲小于r乙，r乙大于rA
甲：漂浮
乙：漂浮
F甲 = GA
F乙 = GA
→ ρ甲gV1 = ρAVAg
V1 > VA
→ ρ乙gV2 = ρAVAg
V2 < VA
→ ρ甲 < ρA
→ ρ乙 >ρA
→ ρ甲 < ρA < ρ乙
G
F浮
G
F浮
小于
等于
小于
BD
将一块质量为60g、体积为100cm3的物体浸没在水中后放手，求物体静止时：（1）物体受到的浮力是多少？（2）物体排开水的体积是多少？（g=10N/kg）
因为F某物体的质量为2kg，体积为 3x10 -3m3，将其浸没在水中，此时物体受到多大的浮力？
松手后，该物体是上浮，还是下沉？计算说明
物体静止时，受到多大的浮力？说明必要的理由
体积为120cm3的一块固体，重为1.8N，放在足量的水中。已知：，
求固体浸没在水中时所受浮力多大？
说明在水中的固体为什么会下沉。
求固体最终静止在容器底部时，它所受的支持力多大？
将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水。
（1）求正方体受到的浮力；（2）求正方体排开水的体积；（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；（4）正方体下表面受到的压强
把一铁块系在气球上，放入水中，恰好悬浮于水中莫处，如图所示，现沿容器壁缓缓注入一些水，则铁块和气球将（ ）
A.仍然悬浮 B.下沉
C.上浮 D.都有可能
加水前：
悬浮
F浮 = G物
加水后：
气球离水面深度较大，
P = ρgh 变大，气球被压缩
F浮 = ρ液 gV排
V排 = V物
F浮 < G物
B
在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中，如图所示，小明用手将重1.5N，体积为1.6×10-4m3的苹果压入水中，直到苹果浸没在水中，苹果浸没时受到的浮力大小为 N。松手后苹果将 （上浮/悬浮/下沉），最后静止时，苹果受到的浮力大小是 N。（g取10N/kg）
1.6
上浮
1.5
完全浸没：
V物 = V排
F浮 = ρ液 gV排
= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3
= 1.6N
F浮 > G物
静止时处于漂浮转态
F浮' = G物=1.5N
将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗状，分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中，静止时如图所示，甲杯中橡皮泥所受的浮力____乙杯中橡皮泥所受的浮力，甲杯中液面高度____乙杯中液面高度。均选填“大于”“小于”或“等于”
等于
等于
橡皮泥在甲、乙两杯液体中，分别悬浮、漂浮，两种状态下橡皮泥所受的浮力都等于重力，由阿基米德原理，，当浮力相同，液体密度相同时，排开液体的体积相同，根据V=sh知甲乙杯中液面高度相等。不要受题中图的误导，因为从题图上看出实心橡皮泥排开的水的体积大于碗状橡皮泥排开的水的体积。
（多选）如图，质量相同材料不同的甲、乙、丙、三个实心小球放入液体中。静止后甲物体漂浮，乙悬浮，丙下沉，则( )
A. 乙、丙两球受浮力相等
B. 丙球密度最大
C. 甲、乙两球受浮力相同
D. 丙球受浮力最小
BCD
已知三球质量相等，由可知，三球的重力相等，由图可知，甲球漂浮，乙球悬浮，所以两球受到的浮力都等于各自的重力，所以，因为丙球下沉，所以，则丙球所受浮力最小，故A错误，CD正确；
甲球漂浮，甲球的密度小于水的密度，乙球悬浮，乙球的密度等于水的密度，丙球下沉，丙球的密度大于水的密度，所以丙球的密度最大，其次是乙球的密度，甲球的密度最小，故B正确。
（多选）如图，将木棒的一端缠绕一些铜丝，能使木棒竖直漂浮在液体中，这就制成了一个简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的相同烧杯中，静止时两个烧杯中的液面等高。下列说法正确的是( )
A. 密度计在甲容器内的液体中所受浮力更小些
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D. 甲容器中液体对底部的压力小于乙容器中液体对底部的压力
（多选）下列说法正确的是( )
C. 甲容器对桌面的压强小于
乙容器对桌面的压强
D. 甲容器中液体对底部的压
力小于乙容器中液体对底部的压力
BCD
（多选）下列说法正确的是( )
C. 甲容器对桌面的压强小于
乙容器对桌面的压强
D. 甲容器中液体对底部的压
力小于乙容器中液体对底部的压力
BCD
将甲、乙两种不同的液体分别装入两个相同的容器中，再把质量相同的两个实心物块放入两容器中，如图所示，两物块静止时甲、乙液面相平，接触容器底的物块对容器底均存在压力且与容器底不完全密合，则下列说法中正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 在甲液体中，物块对容器底的压力等于物块对容器底的压力
C. 在乙液体中，物块受到的浮力大于物块受到的浮力
D. 放入物块前，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
AC
将甲、乙不同的液体、质量相同的两个实心物块、甲、乙液面相平，则下列说法中正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 在甲液体中，物块对容器底的压力等于物块对容器底的压力C. 在乙液体中，物块受到的浮力大于物块受到的浮力D. 放入物块前，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强
AC
（多选）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将三个体积相同的正方体、、分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
B. 三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C. 物体受到的浮力大小关系为FAD. 容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
ACD
物体甲的密度是2.0×103kg/m3，物体乙的密度是0.5×103kg/m3.下列说法正确的是（ ）
A.将物体甲放入水中一定下沉水底
B.将物体乙放入水中一定悬浮水中
C.将质量相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定悬浮水中
D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定下沉水底
漂浮
= 0.8×103kg/m3 < ρ水
漂浮
= 1.25×103kg/m3 > ρ水
AD
一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出，已知煤油的密度是0.8×103kg/m3，则物块在水中静止时状态（ ）
A.下沉 B.漂浮 C.悬浮
在煤油中：
F浮 = G排 = 160g × 10N/kg = 1.6N
在水中：
F浮' = G排' = 180g × 10N/kg = 1.8N
如果在水和煤油中都处于漂浮状态，
F浮 = G物
在水中漂浮，在煤油中悬浮，
F浮 = G物
在水和煤油中都处于沉底状态，
F浮 = ρ煤油gV排
F浮' = ρ水gV排
在水中漂浮，在煤油中沉底
B
例题：图甲是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置。其中A是底面积为25c㎡的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图乙中所示
（1）物体A重 N，将它对桌面的压强为 Pa。
（2）浸没前，物体A逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部
的压强将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）完全浸没时，A受到水的浮力为 N，A的密度为
kg/m
（4）球球换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙所示图像，则该液体密度为 kg/m
3
1.2×10
变大
F = 3N
→ G = 3N
F' = 1N
→ F浮 = 2N
P= 1.2×10
↑P = rgh ↑
G物 = r物V物 g
→ r物 =
=
= 1.5×10 kg/m3
例题：图甲是蛋蛋研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置。其中A是底面积为25c㎡的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图乙中实线所示（g取10N/kg）
（4）球球换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙所示图像，则该液体密度为 kg/m
0.8×10
V物 =
2×10-4m3
= V排
F浮 = 3N-1.4N=1.6N
= r液gV排
→ r液 =
= 0.8×103kg/m3
2.科技小组的同学用底面积为100cm2的长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作力一个航标灯模型，总质量为450g，如图所示。A底部与重为1N的浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升。现使航标灯静止时A排开水的质量为600g。求：（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg）
（1）泡沫塑料A静止时浸入水中的深度。
（2）绳子对泡沫塑料A的拉力。
（3）浮子B的密度。
（1）F浮 = G排
= m排g
= 600g×10N/kg
= 6N
F浮 = ρ液gV排
= ρ液gSh
→ h =
6cm
（2）G = mg
G
= 450g×10N/kg
= 4.5N
F浮
F浮 = 6N
F
F浮 = F+mg
→ F = 6N-4.5N
= 1.5N
2.科技小组的同学用底面积为100cm2的长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作力一个航标灯模型，总质量为450g，如图所示。A底部与重为1N的浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升。现使航标灯静止时A排开水的质量为600g。求：（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg）
（1）泡沫塑料A静止时浸入水中的深度。
（2）绳子对泡沫塑料A的拉力。
（3）浮子B的密度。
(3) F浮 = G + F
G = 1N
F = 1.5N
F浮
= 2.5N
F浮 = ρ液gV排
G物 = ρ物V物g
V物 = V排
→
V物 = 2.5×10-4m3
ρ物 = 0.4×103kg/m3
科技小组的同学用底面积为100cm2的长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作力一个航标灯模型，总质量为450g，如图所示。A底部与重为1N的浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升。现使航标灯静止时A排开水的质量为600g。求：（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10N/kg）
（1）泡沫塑料A静止时浸入水中的深度。
（2）绳子对泡沫塑料A的拉力。
（3）浮子B的密度。