物体的浮沉条件及应用
复习重点:熟练掌握物体的浮沉条件,利用浮沉条件关系解答相关应用习题
复习难点:物体浮沉条件的理解与掌握
浮沉状态
1、在黄色乒乓球内注入适量的水,用蜡封住口,将乒乓球放入装有适量水的大量筒中,把乒乓压入水底,撤去压力后,乒乓球会缓慢向上运动,这种状态称为“ ”。
2、乒乓球上浮到一定的位置后,最后会静止,一部分体积浸没在水中,另一部分体积露出水面,这种状态称为“ ”。
3、若将铁块放入水中,铁块将会向下运动,这种状态称为“ ”,铁块最后会下沉到容器底部,即
4、将灌满水的小气球(小气球内要尽可能灌满水,不留空气,必要时还要在口处绑一些细铁丝,否则不易浸没在水中)扎紧口,轻轻放入水中,小气球会停留在水中任何深度处,这种状态称为“ ”。
二、浮沉条件
F浮>G F浮ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物V排=V物 ρ液>ρ物V排处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
三、浮沉条件的应用
1、密度计
1. 密度计原理
①密度计在不同液体中漂浮时,浮力 重力,即 = ,液体密度越大,密度计
的体积越小。
②密度计刻度—— “ ”且分布不均匀“ ”:液体的密度越大,对应的 越小,刻度越靠近密度计下部。
轮船采用了_______法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是:比同体积的实心体重力______(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_______(填“大”或“小”)。
轮船的大小通常用________来表示。排水量就是轮船________时排开水的_________。如果一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是___________m3,如果在密度为1.03×103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积______(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉”)。
潜水艇两侧有______,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_______。当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_______,从而使重力______浮力,而上浮。所以潜水艇是通过改变______________来实现上浮和下沉的。
练习:
1.(4分)密度计是用来测量液体密度的仪器。把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示。甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计所受浮力为F甲和F乙,则( )
A.p甲>p乙 F甲=F乙 B.p甲<p乙 F甲=F乙
C.p甲<p乙 F甲>F乙 D.p甲>p乙 F甲<F乙
2.(4分)我国研制的“海燕﹣X”号水下滑翔机最大下潜深度达10619米,刷新了水下滑翔机下潜深度的世界纪录。如图为水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是( )
A.滑翔机通过改变自身重力来实现浮沉
B.油囊收缩时滑翔机受到的水的压强逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.上浮时滑翔机排开水的重力大于下潜时排开水的重力
3.(4分)图是我国首艘具备破冰能力、排水量为2400吨的大型航标船“海巡156”。它于2021年4月15日成功下水,是我国“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系的重要组成部分。下列有关该船的说法正确的是( )
A.在海水中受到的浮力大于自身重力
B.从长江驶入东海,排开水的质量不变
C.从长江驶入东海,轮船会下沉一些
D.接受补给后,船底受到海水的压强减小
4.(4分)两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种盐水,如图所示是同一个鸡蛋在两种盐水中静止时的情景。两种盐水的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体的压强分别为p甲和p乙,容器对桌面的压强分别为p甲'和p乙',则下列说法正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 B.F甲<F乙 C.p甲<p乙 D.p甲'=p乙'
5.(4分)小梦利用同一方块鉴别出不同液体密度大小关系(如图),当方块静止时两容器中液面恰好相平。下列分析正确的是( )
A.方块在乙液体中受到的浮力大
B.方块两次排开液体的质量一样大
C.甲液体的密度比乙液体的密度大
D.甲液体对容器底部的压强较大
6.(4分)漂流瓶是航海时代人类文化交流的象征符号。如图所示,漂流瓶在海洋漂浮时,下列说法正确的是( )
A.漂流瓶受到的浮力大于其重力
B.漂流瓶在密度较大的海水中漂浮时底部所受到海水压强较大
C.漂流瓶在密度较大的海水中排开液体的体积较小
D.漂流瓶在密度较小的海水中排开液体的重力较小
7.(4分)小伟将两颗完全相同的心形果冻分别放入两杯(外形完全相同)不同的葡萄汁中,当果冻静止时,两杯中液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A.两颗果冻受到的浮力大小相等
B.甲杯中葡萄汁的密度较小
C.果冻在甲杯排开液体的重力大于自身的重力
D.乙杯底部受到葡萄汁的压强较大
8.(4分)如图所示,实践小组的同学们自制了潜水艇,并进行实验。下列对潜水艇运动状态分析正确的是( )
A.漂浮时所受浮力最大
B.上浮时所受浮力等于它自身的重力
C.悬浮时所受浮力等于它排开水的重力
D.下潜的过程中所受水的压强不变
9.(4分)小亮同学找来一块淡水凝固成的冰块和一些盐水做了一个小实验,如图所示。将冰块放入盛有适量盐水的容器内,冰块在熔化过程中一直漂浮在水面上,在此过程中,下列相关说法正确的是( )
A.冰块排开盐水的重力大于冰块的重力
B.盐水的密度始终保持不变
C.冰块受到的浮力变小
D.盐水对容器底部的压强减小
10.(4分)2019年12月17日,山东号航空母舰在海南三亚某军港交付海军,中国进入双航母时代。其标准排水量55000t、满载排水量67000t,满载是指舰载机全部上舰、各种给养全部带齐,吃水深度(海面到船底的距离)约为10m。下列有关说法正确的是( )
A.满载时受到的浮力较大
B.满载和不满载时,受到的浮力都大于自重
C.满载时比不满载时,舰底部受到的压强小
D.满载时比不满载时,吃水深度浅