人教版物理2023-2024学年八年级下学期10.3《物体的浮沉条件及应用》预习
一、知识预习
(一).物体的浮沉条件
1.1 当物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的_____力和竖直向下的_____力的作用。
(1)当F浮 > G物时,物体受到__________(“平衡力”或“非平衡力”)的作用,受力情况如图甲所示,物体______,最终_______在液面上,处于______状态,此时F浮______G物。
(2)当F浮=G物时,物体受到_______(“平衡力”或“非平衡力”)的作用,物体______在液体内任何地方,受力情况如图乙所示。此时:F浮_____G物。
(3)当F浮< G物时,物体受到_______(“平衡力”或“非平衡力”)的作用,物体_______,最终沉在底部,受力情况如图丙所示。
1.2 当物体浸没在液体中,V物 ____ V排
(1)上浮时,有F浮 > G物,即ρ液gV排 >ρ物gV物,可得出 ρ液 _______ρ物。
(2)悬浮时,有F浮=G物,即ρ液gV排 = ρ物gV物,可得出 ρ液 _______ ρ物。
(3)下沉时,有F浮 < G物,即ρ液gV排 <ρ物gV物,可得出 ρ液 _______ρ物。 (均选填“> ”、“=”或“< ”)
1.3 物体的浮沉条件
总结以上可以归纳得出物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体:
(1)若G物 < F浮 或 ρ物 < ρ液,物体_______,最终漂浮。
(2)若G物 = F浮 或 ρ物 = ρ液,物体_______,可停留在液体内任何深度处。
(3)若G物 > F浮 或 ρ物 >ρ液,物体_______,最终沉底。
1.4 浮力的计算方法四(平衡法):当物体处于漂浮或者悬浮状态时,F浮 = G物。
例:一个质量为100g的木块漂浮在水面,它受到的浮力是______N,木块的密度______水的密度(选填“> ”、“=”或“< ”)
二、预习练习
1.将同一支密度计先后放入两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是、,密度计受到的浮力分别是、,则密度和浮力的关系分别满足( )
A. B.
C. D.
2.把重5N、体积为6×10﹣4m3的物体投入水中,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体上浮F浮=6N B.物体悬浮F浮=5N
C.物体漂浮F浮=5N D.物体沉在水底F浮=6N
3.将一个不知何种材料做的物体挂在弹簧测力计下,称得重力为G。现把此物体浸没于煤油(密度为0.8×103kg/m3)中,再看弹簧测力计的示数为零,那么此物体的密度( )
A.等于0.8×103kg/m3 B.小于0.8×103kg/m3
C.大于0.8×103kg/m3 D.无法确定
4.在一个实验中,当物体重为0.5N,小明把它放入盛有水的杯子中,当水受到压力,水被溢出了0.3N,则它受到的浮力( )
A.一定为0.3N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.可能为0.4N
5.(不定项)体积相同的三个实心物体A、B、C,放入水中静止后处于如图所示的状态(已知C对容器底部有压力),下列说法中正确的是( )
A.物体A、B受到的浮力一样大 B.物体B、C受到的浮力一样大
C.三个物体的重力相比较GAρB>ρC
6.外形完全相同的木球、铜球和铝球,在水中静止时,其状态如图所示,下面的说法中错误的是
A.铝球一定是实心的 B.铜球一定是空心的
C.木球可能是实心的 D.木球受到的浮力最小,铝球受到的浮力最大
7.把一个自制的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中,情况如图所示密度计在甲、乙两液体中所受浮力分别为F1和F2,甲、乙两种液体的密度分别为ρ1和ρ2。则F1 F2,ρ1 ρ2(都选填“>”、“<”或“=”)。
8.比较悬浮和漂浮
(1)不同点:物体悬浮时,物体静止在液体的 (填“内部”或“表面”),漂浮时,物体静止在液体的 (填“内部”或“表面”);悬浮时V排 V物,漂浮时,V排 V物(填“大于”、“等于”或“小于”);悬浮时ρ液 ρ物,漂浮时ρ液 ρ物(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)相同点:物体都处于 状态,F浮 G物(填“大于”、“等于”或“小于”)。
9.物体沉浮条件(密度):物体的密度 液体密度,物体上浮;物体密度 液体密度,物体下沉;物体密度 液体密度,物体悬浮,绝对不会 浮(除最后一空外,均填“大于”、“小于”、“等于”)。
10.物体的沉浮条件(浮力与物体重力):浮力 物体重力,物体上浮;浮力 物体重力,物体下沉;浮力 物体重力,物体悬浮;浮力 物体重力,物体漂浮(均填“大于”、“小于”、“等于”)。
11.用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力为 N,放手后物体将 (选填:“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。待物体静止时所受浮力为 N。
12.饺子是中国的传统美食之一,在包、煮、吃的过程中包含许多物理知识。生饺子刚放入开水中时沉底,是因为饺子受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;煮熟的饺子会浮起,主要是因为饺子的 (选填“质量”“体积”或“密度”)变大了。
13.2022年6月17日,我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰下水,命名为“福建舰”。该舰满载时排水量为8×104t,其满载航行时,所受浮力的大小为 N(g=10N/kg),方向为 。
14.鱼缸中装满水,在水中轻轻放入一只小船,小船漂浮在水面上,从鱼缸中溢出5×10-4m3的水,则小船受到的浮力是 N,小船所受的重力与浮力的关系是 (g取10N/kg)。
15.同一物体分别按照如图甲、乙两种方式置于同种液体中该物体在图甲方式中所受压强差 在乙图中所受压强差,在图甲方式中所受浮力 在乙图中所受浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中,是因为氢气、热空气以及飞艇中的氦气的密度比空气 ,它们的重力比所受的浮力 (均填“大”或“小”)。
17.一艘轮船从海里驶入河里,它受到的浮力大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),判断依据是 ;根据公式 ,可判断它排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.潜水艇是通过改变 来实现上浮、悬浮和下沉的。
19.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”、“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性;
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”);
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”、“<”或“=”)
20.如图所示,水平地面上有一底面积为的圆柱形容器,容器中水深,一个边长为的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g取10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压强;
(2)此时容器底受到水的压力;
(3)此时物块受到的浮力;
(4)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。
10.3《物体的浮沉条件及应用》
参考答案:
1.B
2.C
3.A
4.D
5.BC
6.AD
7. = >
8. 内部 表面 等于 小于 等于 大于 平衡 等于
9. 小于 大于 等于 漂
10. 大于 小于 等于 等于
11. 8 上浮 5
12. 小于 体积
13. 8×108 竖直向上
14. 5 一对平衡力
15. 大于 等于
16. 小 小
17. 不变 漂浮时,物体所受浮力大小等于重力大小 变大
18.自身重力
19. 丙、甲、丁、乙 2.8×103 = 一直不变 丁 >
20.(1)4000Pa;(2)60N;(3)10N;(4)