粤沪版物理八下同步训练:9.3 研究物体的浮沉条件
一、选择题
1.(2023八下·鄠邑期末)近年来,中国科技成就让世人瞩目:入海“蛟龙”、探月“嫦娥”、中国高铁、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A.入海“蛟龙”通过改变自身受到的重力的大小实现浮沉
B.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会一直绕月球做圆周运动
C.高铁列车运行时的速度越快,惯性越大
D.国产大飞机C919上升过程中,机舱外的大气压不变
2.(2023八下·福州期末)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止后位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.小球受到的浮力F甲>F乙
D.烧杯对桌面的压强p甲>p乙
3.(2023八下·福州期末)如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
4.(2023八下·渝北期末)小明在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝,使得木杆放在液体中能竖直漂浮,从而制成一支简易密度计。小明将它分别放入甲、乙两种不同液体中,静止后如图所示。若两种液体的密度分别为 ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙 B.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲5.近年来,中国为了维护领海主权,在南海放置浮标以监测水位变化,监测发现,从冬季到夏季,海水温度上升,体积膨胀,导致海水密度下降(浮标体积始终保持不变),则( )
A.浮力变大,露出体积变小 B.浮力变小,露出体积变大
C.浮力不变,露出体积变大 D.浮力不变,露出体积变小
6.如下图所示,小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,于是,他沿杯壁缓慢加人清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,将一个重为G的小球先后放入甲、乙两杯盐水中,在甲杯中处于漂浮状态的小球受到的浮力为F甲,在乙杯中处于沉底状态的小球受到的浮力为F乙,下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲G D.F乙>G
8.如图所示,放在水平桌面上的柱形薄壁容器的重力为G,底面积为S,高为h,先将容器注满密度为po的液体,再将重为G0、边长为a的小正方体物体从液面处缓慢释放,待物块静止后,容器对桌面的压强可能是( )
A.p= B.p=
C.p= D.p=
9.同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如图所示,以下说法中正确的是( )
A.甲液体的密度较小
B.乙液体的密度较小
C.密度计在甲液体中受到的浮力小
D.密度计在乙液体中受到的浮力小
10.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二、多选题
11.(2023八下·章丘期末)学习完浮力知识后,细心的小丽同学进行了知识梳理,如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是( )
A.图甲所示,孔明灯内的气体密度小到一定程度后,孔明灯便可升空
B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力不变
C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,潜水艇浸没后下沉过程中,浮力不变
三、填空题
12.(2023八下·新都期末)晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮,下沉时,“浮沉子”所受重力 浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是 (选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”)。
13.(2023八下·渝北期中) 初二的小明同学学习了密度计的原理后,用一根筷子,在一端绕一些铁丝制作了一个简易密度计,现将它分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它分别竖直静止在液体中时,在甲、乙中受到的浮力 ;烧杯中液体密度的大小关系 两空均选填“小于”、“等于”或“大于”。
14.(2023八下·渝北期末)潜水艇靠改变 来实现上浮或下沉;轮船从大海驶入江河,船体所在位置会 (选填"上浮""不变"或"下沉");飞艇内应充入密度比空气密度 的气体。
15.如图所示是一种你可能没有用过的专门用于测量液体密度的仪器,叫密度计.它是利用漂浮原理进行工作的.图中第一根密度计的左端较细,第二根左端较粗.两根密度计分别用来测量大于或小于水的密度的不同液体的密度.根据你的判断:第一根是用于测量密度 (选填“大于”或“小于”)水的密度的液体.密度计的刻度上端 (选填“大”或“小”).
16.一小球重5N,体积为5×10-4m3.将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 N(g取10 Nkg),浮力的方向是 .放开手后 ,小球将
17.将一个重为4 N的金属简容器,开口向上放入水中,有的体积露出水面.如在桶内装入100 cm3的某种液体后,金属简有的体积浸没在水中 ,g取10N/kg,则金属筒的容积是 cm2( 筒壁厚度不计),装人金属筒内液体的密度是 kg/m3.
四、实验探究题
18.(2023八下·郑州期末) 小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小军把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的 填写字母序号两图可以验证她的猜想是否正确。
(2)根据图乙所示,通过观察、两图,可初步得出浮力的大小与 有关的结论。
(3)由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 ,根据实验数据可计算盐水的密度是 。
19.小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计.将其放人液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度.
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计在乙中受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是 (选填“甲”或“乙”).
(2)小明在一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3,将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8 g/cm3刻度处.
①如丙图所示是小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该标在 点(选填“p”或“q”).
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度是否正确?
③若被测液体的密度为ρ液,密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁),自制密度计所用的铅笔质量为m,横截面积为S,请你推导出h与ρ液的关系式 (用给定的字母表:示推导结果).
五、简答题
20.元宵节是中华民族的传统节日,象征着团圆美满的元宵是每个餐桌不可或缺的美食.细心的小红在看妈妈煮元宵时发现,元宵刚下锅时,先沉入锅底,加热一段时间后,元宵好像变“胖了”又浮上来.请用所学的物理知识解释:为什么元宵刚下锅时下沉,加热一段时间后,会浮上来?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;大气压强与高度的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A.潜水艇浸没在液体中,受到的浮力不变,通过改变自身受到的重力的大小实现浮沉,A符合题意;
B.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会做匀速直线运动,B不符合题意;
C.惯性是物体的属性,只和物体的质量有关,物体的速度改变时,惯性不变,C不符合题意;
D.海拔越高,大气压降低,国产大飞机C919上升时,高度变大,机舱外的大气压变小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】潜水艇通过改变自身重力实现沉浮;运动的物体若不受外力,匀速直线运动;惯性只和物体的质量有关;海拔越高,大气压降低。
2.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】相同的小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,根据二力平衡条件,浮力等于物体重力大小,所以在甲中受到的浮力和在乙液体受到的浮力相等,C不符合题意;根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,F浮=G排=m排g,由于浮力相等,排开液体质量相等,B不符合题意;根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中排开液体的体积小,则甲液体密度大,ρ甲>ρ乙,A不符合题意;容器中液体m=ρV,由于甲液体密度较大,液体体积较大,甲液体质量大,重力较大,甲容器对水平桌面的压力大,根据,甲对桌面的压强大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据液体密度和体积关系, 利用m=ρV,判断液体的质量大小;根据,判断压强的大小关系。
3.【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由乙图可知,在20S时物体开始受到浮力作用,在50S时,物体完全浸没在液体中,从20S到50S加入水的体积为V=(S容-S物)h=(100cm2-40cm2)×15cm3=900cm3,因为匀速加水,则可知加水流量为
A、当t=32s时,物体排开水的体积等于物体浸入水的体积,物体浸入的深度等于加入水的深度即,即可算出排出水的体积v排=s物h=40cm2×6cm=240cm3,浮力为F=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×240×10-6m3=2.4N,故A错误。
B、在t=32s时,物体的重力等于浮力即G物=2.4N,在50s时加入水的重力为G水=mg=ρ水vg=ρtng=1×103kg/m3×50s×30×10-6m/s×10N/kg=15N,容器对地面的压力为G容=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,在50s时,杆对物体有向下的力,大小为F2,等于此时物体增加的浮力,物体浸入水的深度为h2=h总-h1=15cm-6cm=9cm,故增加的浮力为F增=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m2×9×10-2m=3.6N,由此可以得出物体对地面的压力为F压=G物+G水+G容+F增=2.4N+15N+2N+3.6N=23N,进而可得到容器对地面的压强为,故B错误。
C、10s时,物体还没有浸入水中,加入的水的体积为v=nt=30cm3/s×10s=300cm3,F=G=mg=ρvg=1×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C错误。
D、由以上可知F1=2.4N,F2=3.6N,故,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)根据图像可知物体在32S时浮力等于重力。
(2)物体在50S时,完全浸没在水中。
(3)利用加入的水的重量除以时间,可以算出加水流量。
(4)容器对地面的压强等于水的重力、容器重力,物体重力,还有杆向下的力之和。
4.【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】同一密度计在不同液体中,是漂浮状态,根据二力平衡,浮力等于密度计的重力,密度计在甲乙液体中受到的浮力相等,F甲=F乙;根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中排开液体的体积大,液体密度小,ρ甲<ρ乙,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;当浮力相同时,排开液体的体积越大, 液体密度越小。
5.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮标始终在海面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,因此它受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,海水的密度减小,则浮标排开水的体积变大,而露出水面的体积减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据浮沉条件比较浮标受到浮力的大小变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮标排开水的体积变化,进而确定露出水面的体积变化。
6.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】加入清水后,盐水的密度逐渐减小,在盐水密度等于或大于鸡蛋密度时,则鸡蛋处于漂浮或悬浮状态,即鸡蛋受到的浮力等于重力,那么鸡蛋受到的浮力保持不变。当盐水密度小于鸡蛋密度时,鸡蛋在盐水中下沉。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋受到的浮力逐渐减小,但是最终也不会变成0,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析鸡蛋受到浮力的变化。
7.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球在甲液体中漂浮,则浮力F甲=G球。小球在乙液体中下沉,则浮力F乙F乙,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据浮沉条件比较小球受到浮力的大小变化。
8.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当物体在液体中悬浮或漂浮时,小立方体物块受到的浮力F浮和小立方体物块的重G0相等,
由于物体受到的浮力和溢出水的重力相等,则F浮=G溢出=G0,
则容器中液体的质量m液=ρ0V液=ρ0Sh,
容器对桌面的压力:F=G+m液g+G0-G溢出=G+ρ0gSh,
容器对桌面的压强:;
(2)当物体沉入液体底部时,小立方体物块溢出液体的体积和本身的体积相等,
溢出液体的重力G溢出=m溢出g=ρ0V溢出g=ρ0Vg=ρ0a3g,
容器对桌面的压力:F=G+m液g+G0-G溢出=G+ρ0gSh+G0-ρ0a3g,
容器对桌面的压强:。
故选D。
【分析】从物体悬浮或漂浮,以及下沉两种情况下对物体的重力和排开液体的重力进行比较,然后根据压力等于总重力对容器对桌面的压力大小进行计算,最后根据压强公式计算容器对桌面的压强即可。
9.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计始终在液体中漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。排开液体的体积V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度大小。
10.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】四个小球的质量相同,根据G=mg可知,小球的重力相等。甲、乙在水面漂浮,丙在水里悬浮,则甲、乙、丙受到的浮力都等于小球的重力,即它们受到的浮力相等。丁在水里下沉,则它受到的浮力小于重力,因此受到浮力最小的是丁。
故选D。
【分析】根据浮沉条件比较小球受到浮力大小。
11.【答案】A,B,D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.孔明灯内的气体受热膨胀,密度变小,小于空气密度时,孔明灯受到的浮力大于自身重力,便可升空,A符合题意;
B.轮船从长江驶入海洋时,依然漂浮,浮力等于自身重力,重力不变,浮力不变,B符合题意;
C.良种沉底,受到了支持力,浮力小于重力,次种漂浮,此时浮力等于重力,C不符合题意;
D.潜水艇浸没后下沉时,深度变大,液体密度和排开液体的体积不变,浮力不变,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】物体密度小于液体密度时,物体上浮;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;液体密度和排开液体的体积一定,浮力不变。
12.【答案】大于;潜艇
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时,受力不平衡,受到的重力大于浮力;浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少,即水的重力实现沉浮,和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力,物体下沉;潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
13.【答案】等于;小于
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】密度计在不同液体中漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于密度计的重力,所以在两种液体中,浮力相等,F甲等于F乙;由于浮力相等,根据F浮=ρ液gV排,乙排开液体的体积小,液体密度大,ρ甲小于ρ乙。
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越小,液体密度越大。
14.【答案】自身所受重力;下沉;小
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】潜水艇有水仓,通过改变水仓内水的质量,改变自身所受重力,根据重力和受到的浮力大小关系实现上浮或下沉;轮船从大海驶入江河,仍然漂浮,浮力等于自身重力,由于液体密度变小,排开液体的体积会变大,船体会下沉;飞艇内应充入密度比空气密度小的气体,根据ρ气gV<ρ空气gV,可知G【分析】潜水艇靠改变自身重力实现沉浮;浮力一定时,液体密度越小,排开的体积越大;物体密度小于气体密度,在空气中上浮。
15.【答案】小于;小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计始终漂浮在液面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,密度计浸入液体的体积越大,刻度越考上,则液体密度越小,那么密度计上刻度的变化规律为上端小,下端大。
测量液体密度大于水的密度计,由于所测液体密度较大,因此浸入水中的体积偏小。为了保证密度计能稳定漂浮在液体中,需要增大下面铅丸的重力,因此下端会偏大一些,因此第一根是测量密度小于水的密度的液体的。
【分析】根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
16.【答案】5;竖直向上;悬浮
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球浸没在水中收到的浮力F浮=ρ液体gV排=103kg/m3×10N/kg× 5×10-4m3 =5N。浮力的方向是竖直向上的。
因为浮力等于重力,所以小球将悬浮在水中。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排计算小球受到的浮力,根据浮力的方向的知识解答。比较浮力和重力的大小,从而确定小球的浮沉状态。
17.【答案】6×10-4;1.5×103
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)金属筒漂浮在水面上,则金属筒受到水的浮力F浮=G=4N,
由F浮=ρ水gV排可得:
则金属筒排开水的体积,
金属筒有的体积露出水面,
则金属筒的容积:V=V排=×4×10-4m3=6×10-4m3;
(2)在筒内装入100cm3的某种液体后,
排开水的体积:
V排′=V=×6×10-4m3=2.5×10-4m3;
受到水的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N,
由于金属筒漂浮,则F浮′=G+G液=G+ρ液gV液,
即:5.5N=4N+ρ液×10N/kg×100×10-6m3,
解得:ρ液=1.5×103kg/m3。
【分析】(1)将金属筒放在水面上漂浮,知道金属筒重,利用漂浮条件求金属筒受到的浮力,再根据阿基米德原理求排水的体积(浸入的体积),又知道有的体积露出水面,据此求金属筒的体积;
(2)知道装入液体后有的体积没入水中,利用阿基米德原理求受到水的浮力,又因为漂浮、知道液体的体积,据漂浮条件可得:F浮′=G=G筒+ρ液gV液,据此求液体的密度。
18.【答案】(1)B、C
(2)液体的密度
(3)3.6;
【知识点】浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)要验证浮力的大小与物体排开液体的体积关系,就要保证液体的密度一定,而物体排开液体的体积不同,故由图乙的"B、C"两图或"B、D"两图进行比较,就可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,通过观察:D、E 两图,在物体排开液体的体积相同时,由于液体密度不同(盐水>水),物体所受的浮力不同(FD=10N-7N=3N,FE=10N-6.4N=3.6N)可初步得出:浮力的大小与”液体的密度“有关;
(3) 由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 :FE=10N-6.4N=3.6N;
由于物体完全浸没在水中时所受浮力:F浮=G-F4=10N-7N=3N,物体的体积V物=V排==310-4m3;即:盐水的密度
综上可知:本题第(1)空应填:”B、C“;第(2)空应填:”液体的密度“;第(3)空的第一空应填:”3.6“;第二空应填:”1.2103“ 。
【分析】(1)要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,采用的是控制变量法,即通过控制液体的密度不变,改变排开液体的体积的方法进行实验;
(2)观察D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,但液体的密度不同,由F浮=G-F拉可知:物体在水和盐水中所受浮力不同,可推知浮力的大小与液体的密度有关;
(3)根据F浮=G-F拉可计算出 物体在盐水中所受浮力 ;然后根据物体在盐水中所受浮力的大小去计算盐水的密度。
本题考查的是:探究物体在液体中所受浮力的大小与哪些因素有关的实验 ,以及阿基米德原理的应用。
19.【答案】(1)不变;乙
(2)p;不正确;h=
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当密度计在水中和酒精中处于漂浮状态时,
它受到的浮力F浮1=G物=F浮2;
即密度计在乙中受到的浮力不变。
ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,
因为ρ酒精<ρ水,
所以V排1<V排2;
则由图可知,装水的容器是乙;
(2)①已知V排1<V排2,
则密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点;
②③密度计受到的浮力等于重力,即F浮=G物,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液V排=m,
ρ液hS=m,
解得:
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对。
【分析】(1)根据物体的漂浮条件比较受到浮力大小,再利用阿基米德原理求排开水的体积,然后与图比较即可判断;
(2)①根据漂浮条件和阿基米德原理分析漂浮时的浸入的体积大小,从而判断出密度计放入酒精中时液面的位置即可;
②③根根据漂浮条件和阿基米德原理列出等式,推导得到密度计进入的深度与质量的关系式,并判断刻度线是否均匀即可。
20.【答案】沉入锅底的元宵,受到的重力大于浮力,加热一段时间后,根据F浮=ρ水gV排,元宵的体积变大,受到的浮力变大,当浮力大于重力时,元宵上浮。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 分析元宵受到浮力的大小变化,再结合物体的浮沉条件分析元宵浮沉状态的变化即可。
1 / 1粤沪版物理八下同步训练:9.3 研究物体的浮沉条件
一、选择题
1.(2023八下·鄠邑期末)近年来,中国科技成就让世人瞩目:入海“蛟龙”、探月“嫦娥”、中国高铁、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A.入海“蛟龙”通过改变自身受到的重力的大小实现浮沉
B.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会一直绕月球做圆周运动
C.高铁列车运行时的速度越快,惯性越大
D.国产大飞机C919上升过程中,机舱外的大气压不变
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;大气压强与高度的关系;浮力的利用
【解析】【解答】A.潜水艇浸没在液体中,受到的浮力不变,通过改变自身受到的重力的大小实现浮沉,A符合题意;
B.绕月飞行的“嫦娥”如果不受任何外力作用,将会做匀速直线运动,B不符合题意;
C.惯性是物体的属性,只和物体的质量有关,物体的速度改变时,惯性不变,C不符合题意;
D.海拔越高,大气压降低,国产大飞机C919上升时,高度变大,机舱外的大气压变小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】潜水艇通过改变自身重力实现沉浮;运动的物体若不受外力,匀速直线运动;惯性只和物体的质量有关;海拔越高,大气压降低。
2.(2023八下·福州期末)在水平桌面上有两个完全相同的烧杯,杯内分别盛满甲、乙两种不同液体,把两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止后位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙
B.小球排开液体的质量m排甲<m排乙
C.小球受到的浮力F甲>F乙
D.烧杯对桌面的压强p甲>p乙
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】相同的小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,根据二力平衡条件,浮力等于物体重力大小,所以在甲中受到的浮力和在乙液体受到的浮力相等,C不符合题意;根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,F浮=G排=m排g,由于浮力相等,排开液体质量相等,B不符合题意;根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中排开液体的体积小,则甲液体密度大,ρ甲>ρ乙,A不符合题意;容器中液体m=ρV,由于甲液体密度较大,液体体积较大,甲液体质量大,重力较大,甲容器对水平桌面的压力大,根据,甲对桌面的压强大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于重力;浮力相同时,排开液体的体积越大,液体密度越小;根据液体密度和体积关系, 利用m=ρV,判断液体的质量大小;根据,判断压强的大小关系。
3.(2023八下·福州期末)如图甲所示,底面积为,质量为的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为,高为的圆柱体上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,所受浮力为
B.时,容器对地面的压强为
C.时,水对容器底的压力为
D.图乙中与之比为:
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】由乙图可知,在20S时物体开始受到浮力作用,在50S时,物体完全浸没在液体中,从20S到50S加入水的体积为V=(S容-S物)h=(100cm2-40cm2)×15cm3=900cm3,因为匀速加水,则可知加水流量为
A、当t=32s时,物体排开水的体积等于物体浸入水的体积,物体浸入的深度等于加入水的深度即,即可算出排出水的体积v排=s物h=40cm2×6cm=240cm3,浮力为F=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×240×10-6m3=2.4N,故A错误。
B、在t=32s时,物体的重力等于浮力即G物=2.4N,在50s时加入水的重力为G水=mg=ρ水vg=ρtng=1×103kg/m3×50s×30×10-6m/s×10N/kg=15N,容器对地面的压力为G容=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N,在50s时,杆对物体有向下的力,大小为F2,等于此时物体增加的浮力,物体浸入水的深度为h2=h总-h1=15cm-6cm=9cm,故增加的浮力为F增=ρgv排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m2×9×10-2m=3.6N,由此可以得出物体对地面的压力为F压=G物+G水+G容+F增=2.4N+15N+2N+3.6N=23N,进而可得到容器对地面的压强为,故B错误。
C、10s时,物体还没有浸入水中,加入的水的体积为v=nt=30cm3/s×10s=300cm3,F=G=mg=ρvg=1×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N,故C错误。
D、由以上可知F1=2.4N,F2=3.6N,故,故D正确。
答案为:D
【分析】(1)根据图像可知物体在32S时浮力等于重力。
(2)物体在50S时,完全浸没在水中。
(3)利用加入的水的重量除以时间,可以算出加水流量。
(4)容器对地面的压强等于水的重力、容器重力,物体重力,还有杆向下的力之和。
4.(2023八下·渝北期末)小明在一根均匀木杆的一端缠上少许铜丝,使得木杆放在液体中能竖直漂浮,从而制成一支简易密度计。小明将它分别放入甲、乙两种不同液体中,静止后如图所示。若两种液体的密度分别为 ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙 B.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲【答案】D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】同一密度计在不同液体中,是漂浮状态,根据二力平衡,浮力等于密度计的重力,密度计在甲乙液体中受到的浮力相等,F甲=F乙;根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中排开液体的体积大,液体密度小,ρ甲<ρ乙,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;当浮力相同时,排开液体的体积越大, 液体密度越小。
5.近年来,中国为了维护领海主权,在南海放置浮标以监测水位变化,监测发现,从冬季到夏季,海水温度上升,体积膨胀,导致海水密度下降(浮标体积始终保持不变),则( )
A.浮力变大,露出体积变小 B.浮力变小,露出体积变大
C.浮力不变,露出体积变大 D.浮力不变,露出体积变小
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮标始终在海面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,因此它受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,海水的密度减小,则浮标排开水的体积变大,而露出水面的体积减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据浮沉条件比较浮标受到浮力的大小变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮标排开水的体积变化,进而确定露出水面的体积变化。
6.如下图所示,小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,于是,他沿杯壁缓慢加人清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】加入清水后,盐水的密度逐渐减小,在盐水密度等于或大于鸡蛋密度时,则鸡蛋处于漂浮或悬浮状态,即鸡蛋受到的浮力等于重力,那么鸡蛋受到的浮力保持不变。当盐水密度小于鸡蛋密度时,鸡蛋在盐水中下沉。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋受到的浮力逐渐减小,但是最终也不会变成0,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析鸡蛋受到浮力的变化。
7.如图所示,将一个重为G的小球先后放入甲、乙两杯盐水中,在甲杯中处于漂浮状态的小球受到的浮力为F甲,在乙杯中处于沉底状态的小球受到的浮力为F乙,下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲G D.F乙>G
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球在甲液体中漂浮,则浮力F甲=G球。小球在乙液体中下沉,则浮力F乙F乙,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据浮沉条件比较小球受到浮力的大小变化。
8.如图所示,放在水平桌面上的柱形薄壁容器的重力为G,底面积为S,高为h,先将容器注满密度为po的液体,再将重为G0、边长为a的小正方体物体从液面处缓慢释放,待物块静止后,容器对桌面的压强可能是( )
A.p= B.p=
C.p= D.p=
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当物体在液体中悬浮或漂浮时,小立方体物块受到的浮力F浮和小立方体物块的重G0相等,
由于物体受到的浮力和溢出水的重力相等,则F浮=G溢出=G0,
则容器中液体的质量m液=ρ0V液=ρ0Sh,
容器对桌面的压力:F=G+m液g+G0-G溢出=G+ρ0gSh,
容器对桌面的压强:;
(2)当物体沉入液体底部时,小立方体物块溢出液体的体积和本身的体积相等,
溢出液体的重力G溢出=m溢出g=ρ0V溢出g=ρ0Vg=ρ0a3g,
容器对桌面的压力:F=G+m液g+G0-G溢出=G+ρ0gSh+G0-ρ0a3g,
容器对桌面的压强:。
故选D。
【分析】从物体悬浮或漂浮,以及下沉两种情况下对物体的重力和排开液体的重力进行比较,然后根据压力等于总重力对容器对桌面的压力大小进行计算,最后根据压强公式计算容器对桌面的压强即可。
9.同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如图所示,以下说法中正确的是( )
A.甲液体的密度较小
B.乙液体的密度较小
C.密度计在甲液体中受到的浮力小
D.密度计在乙液体中受到的浮力小
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计始终在液体中漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。排开液体的体积V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】首先根据浮沉条件比较密度计受到浮力大小,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析液体密度大小。
10.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】四个小球的质量相同,根据G=mg可知,小球的重力相等。甲、乙在水面漂浮,丙在水里悬浮,则甲、乙、丙受到的浮力都等于小球的重力,即它们受到的浮力相等。丁在水里下沉,则它受到的浮力小于重力,因此受到浮力最小的是丁。
故选D。
【分析】根据浮沉条件比较小球受到浮力大小。
二、多选题
11.(2023八下·章丘期末)学习完浮力知识后,细心的小丽同学进行了知识梳理,如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是( )
A.图甲所示,孔明灯内的气体密度小到一定程度后,孔明灯便可升空
B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力不变
C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,潜水艇浸没后下沉过程中,浮力不变
【答案】A,B,D
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.孔明灯内的气体受热膨胀,密度变小,小于空气密度时,孔明灯受到的浮力大于自身重力,便可升空,A符合题意;
B.轮船从长江驶入海洋时,依然漂浮,浮力等于自身重力,重力不变,浮力不变,B符合题意;
C.良种沉底,受到了支持力,浮力小于重力,次种漂浮,此时浮力等于重力,C不符合题意;
D.潜水艇浸没后下沉时,深度变大,液体密度和排开液体的体积不变,浮力不变,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】物体密度小于液体密度时,物体上浮;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;液体密度和排开液体的体积一定,浮力不变。
三、填空题
12.(2023八下·新都期末)晓理用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”,如图所示,他用力挤压矿泉水瓶侧面使“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮,下沉时,“浮沉子”所受重力 浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”);与“浮沉子”浮沉的原理相同的是 (选填“密度计”、“潜艇”、“轮船”或“飞机”)。
【答案】大于;潜艇
【知识点】浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】浮沉子在水中下沉时,受力不平衡,受到的重力大于浮力;浮沉子的沉浮是通过改变瓶内水的多少,即水的重力实现沉浮,和潜水艇的浮沉原理相同。
【分析】物体受到的重力大于浮力,物体下沉;潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
13.(2023八下·渝北期中) 初二的小明同学学习了密度计的原理后,用一根筷子,在一端绕一些铁丝制作了一个简易密度计,现将它分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它分别竖直静止在液体中时,在甲、乙中受到的浮力 ;烧杯中液体密度的大小关系 两空均选填“小于”、“等于”或“大于”。
【答案】等于;小于
【知识点】浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】密度计在不同液体中漂浮,根据二力平衡,受到的浮力等于密度计的重力,所以在两种液体中,浮力相等,F甲等于F乙;由于浮力相等,根据F浮=ρ液gV排,乙排开液体的体积小,液体密度大,ρ甲小于ρ乙。
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越小,液体密度越大。
14.(2023八下·渝北期末)潜水艇靠改变 来实现上浮或下沉;轮船从大海驶入江河,船体所在位置会 (选填"上浮""不变"或"下沉");飞艇内应充入密度比空气密度 的气体。
【答案】自身所受重力;下沉;小
【知识点】浮力的利用
【解析】【解答】潜水艇有水仓,通过改变水仓内水的质量,改变自身所受重力,根据重力和受到的浮力大小关系实现上浮或下沉;轮船从大海驶入江河,仍然漂浮,浮力等于自身重力,由于液体密度变小,排开液体的体积会变大,船体会下沉;飞艇内应充入密度比空气密度小的气体,根据ρ气gV<ρ空气gV,可知G【分析】潜水艇靠改变自身重力实现沉浮;浮力一定时,液体密度越小,排开的体积越大;物体密度小于气体密度,在空气中上浮。
15.如图所示是一种你可能没有用过的专门用于测量液体密度的仪器,叫密度计.它是利用漂浮原理进行工作的.图中第一根密度计的左端较细,第二根左端较粗.两根密度计分别用来测量大于或小于水的密度的不同液体的密度.根据你的判断:第一根是用于测量密度 (选填“大于”或“小于”)水的密度的液体.密度计的刻度上端 (选填“大”或“小”).
【答案】小于;小
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计始终漂浮在液面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,密度计浸入液体的体积越大,刻度越考上,则液体密度越小,那么密度计上刻度的变化规律为上端小,下端大。
测量液体密度大于水的密度计,由于所测液体密度较大,因此浸入水中的体积偏小。为了保证密度计能稳定漂浮在液体中,需要增大下面铅丸的重力,因此下端会偏大一些,因此第一根是测量密度小于水的密度的液体的。
【分析】根据漂浮条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析解答。
16.一小球重5N,体积为5×10-4m3.将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 N(g取10 Nkg),浮力的方向是 .放开手后 ,小球将
【答案】5;竖直向上;悬浮
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】小球浸没在水中收到的浮力F浮=ρ液体gV排=103kg/m3×10N/kg× 5×10-4m3 =5N。浮力的方向是竖直向上的。
因为浮力等于重力,所以小球将悬浮在水中。
【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液体gV排计算小球受到的浮力,根据浮力的方向的知识解答。比较浮力和重力的大小,从而确定小球的浮沉状态。
17.将一个重为4 N的金属简容器,开口向上放入水中,有的体积露出水面.如在桶内装入100 cm3的某种液体后,金属简有的体积浸没在水中 ,g取10N/kg,则金属筒的容积是 cm2( 筒壁厚度不计),装人金属筒内液体的密度是 kg/m3.
【答案】6×10-4;1.5×103
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)金属筒漂浮在水面上,则金属筒受到水的浮力F浮=G=4N,
由F浮=ρ水gV排可得:
则金属筒排开水的体积,
金属筒有的体积露出水面,
则金属筒的容积:V=V排=×4×10-4m3=6×10-4m3;
(2)在筒内装入100cm3的某种液体后,
排开水的体积:
V排′=V=×6×10-4m3=2.5×10-4m3;
受到水的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N,
由于金属筒漂浮,则F浮′=G+G液=G+ρ液gV液,
即:5.5N=4N+ρ液×10N/kg×100×10-6m3,
解得:ρ液=1.5×103kg/m3。
【分析】(1)将金属筒放在水面上漂浮,知道金属筒重,利用漂浮条件求金属筒受到的浮力,再根据阿基米德原理求排水的体积(浸入的体积),又知道有的体积露出水面,据此求金属筒的体积;
(2)知道装入液体后有的体积没入水中,利用阿基米德原理求受到水的浮力,又因为漂浮、知道液体的体积,据漂浮条件可得:F浮′=G=G筒+ρ液gV液,据此求液体的密度。
四、实验探究题
18.(2023八下·郑州期末) 小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小军把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的 填写字母序号两图可以验证她的猜想是否正确。
(2)根据图乙所示,通过观察、两图,可初步得出浮力的大小与 有关的结论。
(3)由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 ,根据实验数据可计算盐水的密度是 。
【答案】(1)B、C
(2)液体的密度
(3)3.6;
【知识点】浮力的利用;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)要验证浮力的大小与物体排开液体的体积关系,就要保证液体的密度一定,而物体排开液体的体积不同,故由图乙的"B、C"两图或"B、D"两图进行比较,就可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,通过观察:D、E 两图,在物体排开液体的体积相同时,由于液体密度不同(盐水>水),物体所受的浮力不同(FD=10N-7N=3N,FE=10N-6.4N=3.6N)可初步得出:浮力的大小与”液体的密度“有关;
(3) 由、可知,物体在盐水中所受浮力大小为 :FE=10N-6.4N=3.6N;
由于物体完全浸没在水中时所受浮力:F浮=G-F4=10N-7N=3N,物体的体积V物=V排==310-4m3;即:盐水的密度
综上可知:本题第(1)空应填:”B、C“;第(2)空应填:”液体的密度“;第(3)空的第一空应填:”3.6“;第二空应填:”1.2103“ 。
【分析】(1)要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,采用的是控制变量法,即通过控制液体的密度不变,改变排开液体的体积的方法进行实验;
(2)观察D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,但液体的密度不同,由F浮=G-F拉可知:物体在水和盐水中所受浮力不同,可推知浮力的大小与液体的密度有关;
(3)根据F浮=G-F拉可计算出 物体在盐水中所受浮力 ;然后根据物体在盐水中所受浮力的大小去计算盐水的密度。
本题考查的是:探究物体在液体中所受浮力的大小与哪些因素有关的实验 ,以及阿基米德原理的应用。
19.小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计.将其放人液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度.
(1)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计在乙中受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);装水的容器是 (选填“甲”或“乙”).
(2)小明在一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3,将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8 g/cm3刻度处.
①如丙图所示是小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该标在 点(选填“p”或“q”).
②在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度是否正确?
③若被测液体的密度为ρ液,密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁),自制密度计所用的铅笔质量为m,横截面积为S,请你推导出h与ρ液的关系式 (用给定的字母表:示推导结果).
【答案】(1)不变;乙
(2)p;不正确;h=
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当密度计在水中和酒精中处于漂浮状态时,
它受到的浮力F浮1=G物=F浮2;
即密度计在乙中受到的浮力不变。
ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,
因为ρ酒精<ρ水,
所以V排1<V排2;
则由图可知,装水的容器是乙;
(2)①已知V排1<V排2,
则密度计放在酒精中,液面的位置在纯水密度值刻度线的上方,
即刻度0.9应该在p点;
②③密度计受到的浮力等于重力,即F浮=G物,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液V排=m,
ρ液hS=m,
解得:
则密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,
所以密度计刻度不均匀,即小明这样均匀标示刻度不对。
【分析】(1)根据物体的漂浮条件比较受到浮力大小,再利用阿基米德原理求排开水的体积,然后与图比较即可判断;
(2)①根据漂浮条件和阿基米德原理分析漂浮时的浸入的体积大小,从而判断出密度计放入酒精中时液面的位置即可;
②③根根据漂浮条件和阿基米德原理列出等式,推导得到密度计进入的深度与质量的关系式,并判断刻度线是否均匀即可。
五、简答题
20.元宵节是中华民族的传统节日,象征着团圆美满的元宵是每个餐桌不可或缺的美食.细心的小红在看妈妈煮元宵时发现,元宵刚下锅时,先沉入锅底,加热一段时间后,元宵好像变“胖了”又浮上来.请用所学的物理知识解释:为什么元宵刚下锅时下沉,加热一段时间后,会浮上来?
【答案】沉入锅底的元宵,受到的重力大于浮力,加热一段时间后,根据F浮=ρ水gV排,元宵的体积变大,受到的浮力变大,当浮力大于重力时,元宵上浮。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 分析元宵受到浮力的大小变化,再结合物体的浮沉条件分析元宵浮沉状态的变化即可。
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