2024学年苏科版初二物理下册教案 第十章《压强和浮力》10.5 物体的浮与沉 学案(原卷版+解析版)

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名称 2024学年苏科版初二物理下册教案 第十章《压强和浮力》10.5 物体的浮与沉 学案(原卷版+解析版)
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文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2024-02-22 08:37:41

文档简介

压强和浮力
10.5 物体的浮与沉
1.通过实验观察知道物体浸没在液体中可能出现的状态.
2.通过探究了解控制浮沉的方法,并能用控制变量法对所提出的方法进行分析,进一步建立理性的推论.
3.通过探究和分析,理解物体浮沉的条件,并通过交流与合作得到其结论.
一、认识物体的浮沉
猜一猜:把一些物品,如橡皮泥、硬币、泡沫塑料、小玻璃瓶和自备的各种小物体,浸没在水
中松手后,看它们如何运动
我猜想上浮的物体有 ;
下沉的物体有 ;
做一做:通过动手探究得出结论:
上浮的物体有 _;
下沉的物体有 ;
填一填:浸在液体中的物体,有多种不同的浮沉状态:如石块在水中会 ,最终 _;把木块浸没在水中,放手后木块会 _;当上浮的木块露出一部分体积后,最终会静止在水面,处于 状态;鸡蛋有时可以静止在盐水内部任何深度,这种状态叫 _.
议一议:漂浮与悬浮有什么区别 漂浮与上浮又有什么区别
二、探究物体浮沉的条件
1.实验器材.
盛水的大烧杯,带盖子的玻璃小瓶.
2. 探究步骤.
(1)把拧紧盖子的空瓶浸没于水中,然后放手,观察小瓶的运动状态;
(2)把装满水并拧紧盖子的小瓶浸没于水中,然后放手,观察小瓶的运动状态;
(3)装适量的水,尝试让小瓶悬浮在水中某一位置.
3.再议.
(1)放手后,浸没在水中的小瓶受到哪些力的作用 各力的方向如何
(2)空瓶在水中上浮过程中,它受到的重力与浮力大小是怎样的关系
(3)小瓶下沉时,它受到的总重力与浮力大小又是怎样的关系
(4)空瓶漂浮在水面上时,静止不动.你认为空瓶漂浮时,受到的浮力和重力有什么关系
原因是什么
(5)小瓶悬浮容易吗 如能悬浮,此时受到的力有哪些 相互关系如何
4.归纳物体的浮沉条件.
三、浮沉条件的应用
1.探究盐水中鸡蛋的浮沉.
实验器材:玻璃杯子,食盐,清水,鲜鸡蛋.
实验过程:
(1)配制一杯浓盐水(往清水中加食盐,并搅拌,放置几分钟,再加盐,搅拌……直到盐不再溶化).
(2)把一只鸡蛋轻轻放入浓盐水中,观察鸡蛋在盐水中的位置.
(3)向浓盐水中缓缓倒人清水,并轻轻搅拌,观察鸡蛋露出水面的体积的变化.尝试能否让鸡蛋全部浸入水中,并可停留在水中的任何深度.
(4)继续倒入清水,能否让鸡蛋沉入水底
实验分析和讨论:你能尝试解释观察到的现象吗
2.阅读课本上关于“潜水艇”的内容,然后思考、讨论下列问题.
潜水艇采用什么方法实现下潜、悬浮或上浮 试根据浮沉条件分析其原因.
3.实际生活中还有哪些浮沉条件的应用
一、单选题
1.将小铁块和小木块放入一盆水中,结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是( )
A. 木块受到浮力,铁块不受浮力
B. 铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C. 木块受到的浮力一定大于铁块受到的浮力
D. 木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
【答案】B
【解析】【分析】
要解决此题,需要知道浸入液体中的物体都要受到浮力作用,不管物体上浮还是下沉;
并且要掌握物体的浮沉条件:
完全浸没在液体中的物体:
若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上;
若受到浮力等于重力,则悬浮;
若受到浮力小于重力,则下沉到液底。
此题主要考查了物体的浮沉条件及其应用;在此题中,最关键的是找到所含条件,即木块漂浮和铁块下沉,从而根据浮沉条件进行分析解决。
【解答】
A.将小铁块和小木块放入一盆水中.小铁块和小木块都会受到水的浮力作用,所以说法错误;
B.铁块沉入水底,是因为铁块受到的浮力小于它的重力,所以说法正确;
木块漂浮,所以木块受到的浮力等于木块的重力,但铁块的重力与木块的重力大小不知,所以、说法错误。
故选B。
2.小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力随时间的变化图像可能是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】略
3.如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,对这一情景分析正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了浮沉条件的应用。当物体漂浮或悬浮时,浮力等于重力;当物体下沉时,浮力小于重力;当浮力大于重力时,物体上浮。
【解答】
A、小瓷碗能沉入水底,瓷碗所受的重力不变,因排开的水的体积减小,所受浮力减小,小于重力而引起的,故 A错误;
B、小瓷碗漂浮时,根据漂浮条件可以知道:受到的浮力等于它的重力,故B错误;
C、因为瓷碗浸没时是下沉,浮力小于重力,漂浮时浮力等于重力,而小瓷碗重力不变,所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小,所以选项是正确的;
D、小瓷碗下沉过程中重力大于浮力,故D错误。
故选C。
4.如图所示,甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个完全相同的正方体物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,物块上表面与液面平行,则( )
A. 甲容器中物块所受浮力较大 B. 乙容器中物块所受浮力较大
C. 甲容器中物块所排开液体的质量较大 D. 乙容器中液体的密度较大
【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查了物体浮沉条件及浮力产生的原因,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系。
根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系;
根据阿基米德原理判定物体排开的液体的重力的关系,从而判定出排开液体的质量的关系;
根据物体的浮沉情况判断出物体密度与液体密度的关系。
【解答】
正方体物在甲容器中悬浮,,在乙容器中漂浮,,可知,故AB错误;
C.物块在甲容器中悬浮,,在乙容器中漂浮,,,由于,所以,故C错误;
D.物块在甲液体中悬浮,则,在乙液体中漂浮,则,可知乙容器中液体的密度较大,故D正确。
5.小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置。关于此过程下列说法正确的是 ( )
A. “潜水艇”下潜过程中浮力变小
B. “潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C. “潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力
D. “潜水艇”在位置受到的重力等于在位置受到的重力
【答案】C
【解析】解:、“潜水艇”浸没水中下潜过程中排开液体体积不变,根据可知浮力不变,故A错误;
B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力,故B错误;
、“潜水艇”在位置排开水的体积小于在位置排开水的体积,根据可知“潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力,故C正确;
“潜水艇”在水中位置时漂浮,所受的浮力等于自身的重力;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置,所受的浮力等于自身的重力;已知“潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力,故“潜水艇”在位置受到的重力小于在位置受到的重力,故D错误。
故选:。
根据分析浮力的变化情况;“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力;
“潜水艇”在水中位置时漂浮,所受的浮力等于自身的重力;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置,所受的浮力等于自身的重力;已知“潜水艇”在位置受到的浮力与在位置受到的浮力的大小关系,可得出“潜水艇”在位置受到的重力与在位置受到的重力的大小关系。
6.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B. 乙杯液体的密度较大
C. 铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 D. 甲杯液体的密度较大
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查阿基米德原理,铅笔在甲乙两种液体中都漂浮,所受浮力都等于铅笔重,受浮力相等,再结合阿基米德原理分析即可。
一、漂浮条件:;二、下端带橡皮泥的铅笔就是简易液体密度计,浸入体积大的液体密度小,浸入体积小的液体密度大。
【解答】
因为都是漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重浮力相等,所以和都错误;
因为,
所以,
所以当相同时,大的液体密度小,由图知甲的大,所以甲的密度小,乙的密度大,D错误,B正确。
故选B。
7.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农业常采用的选种方法,将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于液面,很快就能完成选种工作,如图所示.但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A. 所有种子都漂浮在液面 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
【答案】C
【解析】略
8.下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B. 图乙中,热气球中充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,可以说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查浮力及其应用的相关知识,难度一般。
漂浮时物体受到的浮力等于重力;
热气球是利用在空气中的浮力来工作的,热气球要上升,则浮力应大于重力,据此分析;
根据阿基米德原理解答;
由图可知密度计在两种液体中都漂浮,所受浮力都等于密度计重,得出所受浮力的大小关系;再利用阿基米德原理分析两液体的密度关系。
【解答】
A、轮船从长江驶入大海时,始终处于漂浮状态,自身的重力不变,受到的浮力不变,故A错误;
B、热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故B错误;
C、物体浸没在液体中越深,液体的密度和物体排开水的体积没变,故浮力不变,故C错误;
D、因为是相同的密度计,在两种液体中都漂浮,
所以,
所以密度计在两种液体中受到的浮力:

又因为,。
所以;故D正确。
二、填空题
9.如图甲所示,质量为的木块漂浮在水面上,木块受到的浮力为_________;若该木块漂浮在酒精中,则木块所排开酒精的质量为_________取
【答案】
【解析】解:质量为的木块漂浮在水面上,木块受到的浮力;
若该木块漂浮在酒精中,所受的浮力仍等于自身的重力,为,根据阿基米德原理可知木块所排开酒精的重力,排开酒精的质量。
故答案为:;。
质量为的木块漂浮在水面上,根据得出木块受到的浮力;
若该木块漂浮在酒精中,所受的浮力仍等于自身的重力,根据阿基米德原理可知木块所排开酒精的重力,根据得出排开酒精的质量。
本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,是一道综合题。
10.如图所示是某小组自制的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气实现浮沉.当对着胶管_________选填“吸气”或“吹气”时,模型将下沉,此过程中模型受到的浮力将_________选填“增大”“减小”或“不变”.
【答案】吸气 不变
【解析】解:当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,浮力等于重力,若从管吸气,瓶内气体减少,气压减小,所以烧瓶内水面就会上升,由于排开液体体积不变,则烧瓶浮力大小不变,而烧瓶自身重力变大,重力大于浮力,则烧瓶会下沉。
故答案为:吸气;不变。
潜水艇原理:在同种液体里,排开液体体积不变,则浮力大小不变,而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。而题目中这个简单的小实验,和上述原理基本一致。
本题目考查了潜水艇原理,看学生能否将所学知识应用到实际生活中。
11.一只轻质极薄的小塑料袋,袋内装满水袋内无空气且水的质量为,将其浸没在水中,静止时如图所示,则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的 作用,其大小为___ _____取
【答案】浮力
【解析】略
12.将一小球轻轻放入盛满水的溢杯中,静止后溢出水,小球排开水的体积为__________;擦干后,又将小球轻轻放入盛满酒精的溢杯中,静止后溢出了酒精;则小球的质量是__________,在水中处于__________填“漂浮”“悬浮”或“沉底”状态,小球的密度是__________
【答案】 漂浮
【解析】解:将一小球轻轻放入盛满水的溢水杯中,静止后溢出水,根据可知,小球排开水的体积为:;
擦干后,又将小球轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,静止后溢出了酒精,小球排开酒精的体积为:;
小球在水中受到的浮力为:;
小球在酒精中受到的浮力为:;
两次的浮力不同,则小球不可能在水、酒精中都漂浮,由此可知,小球在水中是漂浮的,在酒精中是下沉的;
则小球的体积为:;
小球在水中漂浮,受到的浮力等于重力,小球排开的水的重力等于小球的重力,小球的质量等于排开的水的质量,故小球的质量为;
小球的密度为:。
故答案为:;;漂浮;。
根据小球排开的水的质量求出小球排开的水的体积;根据小球排开的酒精的质量求出小球排开的酒精的体积;根据阿基米德原理判定小球在水中和酒精中的浮沉情况;根据物体的浮沉条件求出小球的质量,根据密度公式求出小球的密度。
将阿基米德原理和漂浮条件相结合得出是解本题的关键。此题有一定的拔高难度,属于难题。
13.如图甲所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气密度小于空气,副气囊内充有空气.当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力________浮力,实现上浮.如图乙所示是国产大飞机,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强________,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力.
【答案】小于 小
【解析】解:当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,飞艇所受浮力不变,重力减小,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现上浮;
飞机机翼表面呈明显的弧度结构,可使飞机在运动过程中机翼上表面的空气流速大,压强小,而下方空气流速小,压强大,从而形成向上的升力;
故答案为:小于;小。
浮空艇上升时所受浮力大于重力;
根据流体压强与流速的关系可判断机翼上表面的压强大小。
本题考查物体的浮沉条件,难度不大。
三、实验探究题
14.学习小组用矿泉水瓶进行了如下探究。
如图甲所示。他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的______有关。
如图乙,推动竖立的装有水的矿泉水瓶所需要用的力比推动竖立的空矿泉水瓶所需要用的力大,说明了摩擦力大小与______有关。
在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口,倒置过来,观察到如图丙所示的现象,可以说明______的存在。
利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,如图丁所示,其中______的瓶盖需要敞开,当用力挤压饮料瓶时,玻璃小瓶中气体的密度变大,玻璃小瓶会______选填“上浮”或“下沉”。
【答案】作用点 压力大小 大气压 玻璃小瓶 下沉
【解析】解:如图甲所示。他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的作用点有关。
如图乙,推动竖立的装有水的矿泉水瓶所需要用的力比推动竖立的空矿泉水瓶所需要用的力大,矿泉水瓶对水平面的压力变大,说明了摩擦力大小与压力大小有关。
在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口,倒置过来,观察到如图丙所示的现象,可以说明大气压的存在。
利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,如图丁所示,其中玻璃小瓶的瓶盖需要敞开,当用力挤压饮料瓶时,水进入小瓶中,小瓶的重力变大,浮力不变,故玻璃小瓶会下沉。
故答案为:作用点;压力大小;大气压;玻璃小瓶;下沉。
力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。
如图乙,推动竖立的装有水的矿泉水瓶所需要用的力比推动竖立的空矿泉水瓶所需要用的力大,矿泉水瓶对水平面的压力变大,据此分析。
大气有压强
利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,如图丁所示,其中玻璃小瓶的瓶盖需要敞开,当用力挤压饮料瓶时,水进入小瓶中,小瓶的重力变大,浮力不变,故玻璃小瓶会下沉。
本题考查浮沉条件的应用等知识,是一道综合题。
15.为了鉴别两个烧杯中哪杯装的是清水哪杯装的是盐水,小明和小红分别进行如下操作:
小明将压强计的金属盒先后浸入到两杯液体中,如图甲、乙所示。请指出他的操作______选填“正确”或“不正确”,并说明理由:______。
小红用一长方形小木块,先后放入两杯液体中,小木块静止时的情况如图丙、丁所示,则图丁中的液体是______。木块静止时,在盐水中受到的浮力______选填“大于”“等于”或“小于”在清水中受到的浮力。
【答案】不正确 因为金属盒到液面的深度不同 盐水 等于
【解析】解:由图甲、乙可知,容器所盛液体密度不相同,金属盒所处深度不同所以不能探究液体压强与密度的关系;
从图中可知,小木块静止时在清水和盐水中都漂浮,所以在清水和盐水中受到的浮力都等于小木块重力,并且由图中可以看出小木块排开液体的体积在丙图中大于在丁图中;因为所受浮力相等,根据公式可知:排开液体的体积越大,这种液体的密度越小;所以图丁中的液体是盐水图丙中的液体是清水。
故答案为:不正确;因为金属盒到液面的深度不同;盐水;等于。
液体内部压强与液体的密度和深度有关,研究密度对压强的影响时,要保持深度相同;
已知木块在液体中浸入的体积和深度,根据浮力公式可求液体密度的大小关系;同一个小木块,在清水和盐水中都漂浮,根据物体的漂浮条件判断受浮力大小关系。
此题是探究液体内部压强特点的实验,考查了压强计的使用及工作原理,同时考查了控制变量法和转换法在实验中的应用和物体浮沉条件的应用;
考查浮力和阿基米德原理的应用,注意:物体漂浮或悬浮时浮力等于自身的重力;影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
四、计算题
16.若将边长为的正方体木块放入水中如图所示,木块静止时,有一半体积露出液面,求:
木块所受浮力;
木块的密度;
要使木块完全浸没,至少需要施加多大的压力。
【答案】解:木块静止时,排开水的体积为:,
则木块受到的浮力为:;
因木块漂浮在水面,则木块受到的重力为:,
由可知,木块的密度为:;
木块浸没时受到浮力为:,
所以要使木块完全浸没时需要施加多大的压力为:。
答:木块所受浮力为;
木块的密度为;
要使木块完全浸没,至少需要施加的压力。
【解析】根据阿基米德原理可求出木块漂浮时受到浮力;
根据物体沉浮条件可求出木块的重力,根据可求出木块的密度;
根据阿基米德原理可求出木块浸没时受到浮力,根据力的平衡可求出要使木块完全浸没时需要施加多大的压力。
本题考查了密度公式和重力公式、物体沉浮的条件、阿基米德原理以及力的平衡条件的应用,计算过程要注意单位的换算。
17.如图甲所示,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为;如图乙所示,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙所示,用竖直向下的力压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止.已知水的密度为,取,求:
图乙中木块所受的浮力大小.
木块的体积.
木块的密度.
图丙中的大小.
【答案】解:由图甲可知,木块的重力;图乙中木块为漂浮状态,所以木块受到的浮力;
图乙中木块排开水的体积,
由题意可知,,则;
木块的质量,
木块的密度;
图丙中木块浸没时受到的浮力,
此时木块受平衡力,则有。
答:图乙中木块所受的浮力大小为;木块的体积为;木块的密度为;图丙中的大小为。
【解析】图乙中木块是漂浮状态,根据漂浮的条件可知,浮力大小等于木块的重力大小;
根据阿基米德原理可以求出木块排开水的体积,由木块有体积露出水面,可以求出排开水的体积与木块体积的关系,以及木块的体积;
根据计算出木块的质量,再利用密度公式计算木块的密度;
先计算出浸没时木块受到的浮力,根据图丙中木块受平衡力,列式即可求出大小。
本题考查了阿基米德原理的应用、密度公式的应用、重力公式的应用、以及平衡力等知识,属于综合题。
一、单选题
1.质量是的物体轻放在盛满水、足够大的杯子中静止后,溢出的水,则此物体在杯中的状态( )
A. 漂浮在水面上 B. 悬浮在水中
C. 沉入水底 D. 无法判断其浮沉情况
【答案】C
【解析】解:
物体的重力,
物体在盛满水的杯子中静止后,根据阿基米德原理可知物体受到的浮力:

则:,
所以,物体将下沉,最后沉入水底。
故选:。
物体的浮沉,就要比较物体重力和浮力的大小关系,物体重力为,而浮力大小根据阿基米德原理得,,根据重力和浮力的大小关系确定物体的浮与沉。
本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用,属于基础题目。
2.如图所示,学习浮力知识之后,细心的小月同学发现,一块橡皮泥放到水里会沉下去,把它捏成小船形状可以漂浮在水面上。若该橡皮泥下沉时所受浮力为,捏成小船时所受浮力为,下列关系表述正确的是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查物体浮沉条件。
橡皮泥捏成小船状时质量不变、重力不变,根据物体沉底时受到的浮力小于重力、物体漂浮时受到的浮力等于重力判断两者受到的浮力关系。
【解答】
实心球橡皮泥沉到容器底部时,受到受到的浮力小于重力,即;
橡皮泥捏成碗状时,橡皮泥漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,即;
因实心橡皮泥和碗装橡皮泥的质量不变,重力不变,
所以,,故C正确,ABD错误。
3.如图是、两种物质的质量与体积的关系图像.分别用、两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法正确的是 ( )
A. 将物体甲放入水中,一定漂浮在水面
B. 将物体乙放入水中,一定沉入水底
C. 将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D. 将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
【答案】D
【解析】【分析】
由图象中数据可求得两物体的密度大小,比较物体密度与水的密度可知两物体在水中的状态;将两物体捆在一起时根据物体的浮沉条件判断两物体的状态。
本题利用图象法求得物体的密度,根据密度公式及物体的浮沉条件进行分析求解;图象法是物理学中常用方法,在学习中应注意如何读出图象中告诉的有用信息并能加以利用。
【解答】
A.由图可知甲物体的密度,乙物体的密度,因甲的密度大于水的密度,故甲物体放入水中,一定会沉入水底,故A错误;
B.因乙的密度小于水的密度,故乙物体放入水中,一定会漂浮于水面上,故B错误;
C.当将体积相等的甲、乙捆在一起后,设每一个的体积为,则两物体的重力;若两物体浸没在水中,两物体所受浮力。则,故两物体会沉入水底,故C错误;
D.当将质量相等的甲、乙物体捆在一起时,重力;若两物体浸没在水中,两物体所受浮力,所以,故物体将上浮,并最终漂浮在水面,故D正确。
故选D。
4.两个相同的容器放在同一水平桌面上,分别装有甲、乙两种密度不同的液体,且两个体积相同的实心小球和在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示.两容器内、两点到容器底部的距离相等.设小球和的密度分别为和,质量分别为和,受到的浮力分别为和,、两处的液体压强分别为和下列关系式中( )

A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
【答案】D
【解析】略
5.、、是三个实心小球,与质量相等且大于,与体积相等且大于水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将小球分别轻轻放入容器,最后静止处于如图所示状态,容器中的液面高度相同,下列判断正确的是( )
A. 小球所受浮力: B. 小球的密度:
C. 液体的密度: D. 容器对桌面的压力:
【答案】D
【解析】解:、由图可知处于漂浮状态,所以所受浮力等于于小球重力,处于悬浮状态,所以所以所受浮力等于小球重力,而与质量相等,由可知,,则、所受的浮力:,处于容器底部,所以所受浮力小于小球重力,而质量大于,所以,则、所受的浮力:,即,故A错误;
B、根据与质量相等且大于,与体积相等且大于,即:,,由可知三球的密度关系:,故B错误;
C、物体排开的液体的体积关系为:,而小球所受的浮力,根据阿基米德原理可知,,故C错误;
D、甲、乙、丙三个容器完全相同,三容器液面相平,由图可知三种液体的体积大小关系是,因为液体的密度关系为,根据可知,三容器内液体的质量大小关系是;根据可知,液体的重力的大小关系是;
由于容器对桌面的压力大小等于容器中液体的重力,小球的重力,容器自重之和,即,所以桌面所受的压力大小关系是,故D正确。
故选:。
根据物体的条件,比较浮力与重力的大小关系,得出结论;
已知与质量相等且大于,与体积相等且大于,根据可知三个小球密度关系;
依据三个小球所受浮力的大小,以及浮力公式分析三种液体的密度;
容器对桌面的压力大小等于容器中液体的重力,小球的重力,容器自重之和,由此可知,只需要比较三个容器中液体重力的大小;由图可知,、液体的体积相等,液体的体积最大,根据可求出三个容器中液体的质量大小关系,根据可知三种液体的重力大小关系,由此可得出结论。
本题主要考查物体漂浮条件,悬浮条件,物体沉底条件,密度的计算,压力的计算,其中根据小球的状态分析小球受到的浮力大小关系,液体密度关系,容器内液体体积关系是本题的难点和解题关键。
6.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为,如图所示.则下列各图表示吸管所受的浮力大小、液体的密度与深度关系的图像中,可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】略
7.如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉胶管在水中的体积忽略不计,下列分析正确的是( )
A. “潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B. “潜水艇”排开水的重力保持不变
C. “潜水艇”顶部受到水的压强保持不变 D. “潜水艇”总重不变
【答案】B
【解析】吸气时,瓶内气压减小,烧瓶外的水进入烧瓶中,烧瓶自重增大,但 不变,由 可知,在水的密度不变时,“潜水艇”所受的浮力不变,AD错误;
B.由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力,“潜水艇”所受浮力不变,排开水的重力不变,B正确;
C.“潜水艇”下沉过程中,顶部到水面的深度越来越大,根据 可知,顶部受到水的压强越来越大,故C错误。
故选B.
8.图所示是小红同学设计的“漂浮的花盆”:用底部密封的花盆养绿色植物,花盆外侧画记号线、、,当花盆放于水中漂浮时,花盆外侧记号线与水面重叠显示盆内土壤处于不同干湿状态。下列对应关系中正确的是( )
A. 偏干,正常,偏湿 B. 偏湿,正常,偏干
C. 偏湿,偏干,正常 D. 偏干,偏湿,正常
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,难度一般。
漂浮的物体,所受的浮力与物体本身的重力相等,根据阿基米德原理解题。
【解答】
当花盆放置于水中漂浮时,由图可知,如果记号线与水面重叠,则花盆排开水的体积最大,即所受的浮力最大,即,如果记号线与水面重叠,则花盆排开水的体积最小,即所受的浮力最小,即,由于,即,可得,记号线与水面重叠时,表示盆中含水最大,记号线与水面重叠时,表示盆中含水最少,记号线与水面重叠时,表示盆中含水正常,故ACD不正确,B正确。
故选B。
二、填空题
9.把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是________;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是________。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和________来实现。
【答案】蜡烛、木块 往小瓶里装满水 往水里加盐 浮力液体的密度或排开液体的体积
【解析】解:要使物体上浮物体所受浮力应大于重力,几种物质中蜡烛和木块浮力大于重力,故会上浮;
小玻璃瓶中如果装满水,则重力大于浮力,瓶子会下沉;
要使鸡蛋上浮,应改变浮力,由得,增加液体密度可以使浮力增大,故可以向水中加盐;
由以上可知,要控制物体的浮沉,可以通过改变重力和浮力来实现。
故答案为:蜡烛、木块;往小瓶里装满水;往水里加盐;浮力液体的密度或排开水的体积。
本题考查物体的浮沉条件及其应用,物体要想漂浮于水面,则重力应等于浮力;若浮力小于重力,物体将沉在水底。
改变物体的浮沉情况可从两方面考虑,改变重量或改变液体密度。
10.如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体.将一个密度为的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为则__________填“”“”或“”;乙液体的密度__________用所给的字母表示.
【答案】;
【解析】【分析】
本题考查物体的浮沉条件、阿基米德原理、密度公式的应用,是一道综合题,有一定的难度。
根据物体的浮沉条件判定浮力的大小关系,根据阿基米德原理判定排开的液体的重力关系,根据得出排开的液体的质量的大小关系;
小球在甲液体中漂浮,小球的质量等于小球排开甲液体的质量,根据密度公式表示出小球的体积;根据阿基米德原理可知小球在乙液体受到的浮力,小球在乙液体中排开液体的体积等于小球自身的体积,利用求出乙液体的密度。
【解答】
小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据可知,溢出的液体质量;
由于小球在甲液体中漂浮,由可得:,
则小球的质量,
由可得,小球的体积,
小球在乙液体中排开液体的体积,
根据阿基米德原理可知,小球在乙液体中受到的浮力,
由可得,乙液体的密度。
11.用不同材料制成甲、乙两个实心正方体,甲的质量与乙的质量之比为,甲的体积是乙的倍,将甲放入水中,静止时有的体积露出水面,受到的浮力大小用表示,将乙放入另一种液体中,静止时浸在液体中的体积大小等于甲浸在水中的体积,受到的浮力大小用表示,则________,甲的密度________,液体密度________.
【答案】
【解析】将甲放入水中,静止时有的体积露出水面,所以甲处于漂浮状态,根据漂浮条件可知 将乙放入另一种液体中,静止时浸在液体中的体积大小等于甲浸在水中的体积,即 由题意可知,故有 由此可知,乙在液体中处于漂浮状态,根据漂浮条件可知 所以甲、乙浮力之比 对于物体甲,结合阿基米德原理可得, 已知,所以有, 可得甲的密度为
对于物体乙,结合阿基米德原理可得, 又,, 故有,解得 由题意可知,甲的质量与乙的质量之比为,甲的体积是乙的倍,则有,解得乙的密度为, 所以液体的密度.
三、实验探究题
12.为做好消毒防疫,学校给各班准备了一些瓶装的消毒酒精.小明所在的物理兴趣小组围绕这些消毒酒精开展下列活动.
把天平放在水平台面上,先将__________,再调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线;接着小明用天平测出一瓶酒精的总质量为,再将部分酒精倒入量筒中,液面如图甲所示;最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量,测量结果如图乙所示.天平的读数为__________,消毒酒精的密度为__________.
如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,竖直漂浮在水中时,水面位于图中处,图中间距离为,则处应标为__________再将该密度计漂浮在消毒酒精中,此时所受的浮力__________选填“大于”“等于”或“小于”在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度为__________.
如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计,竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计__________选填“”“”或“”在测量其他液体密度时结果更精确.
【答案】游码移到横梁标尺的零刻度线处;;;;等于;;。
【解析】【分析】
使用天平前要调节天平平衡,把天平放在水平台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,移动平衡螺母左偏右调、右偏左调,使天平横梁在水平位置平衡。
由图乙读出剩余酒精和瓶的总质量砝码质量加上游码显示数值;
由图乙读出瓶和剩余液体的总质量砝码质量加上游码显示数值;
由图丙读出量筒内液体的体积,计算出量筒内液体的质量,利用密度公式求出液体的密度。
密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中处,此时密度计在处显示的密度值应该为该液体的密度;
物体漂浮时,浮力等于其重力,由此可求得它浸入酒精中的深度;
密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确。
密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小,有一定的难度。
【解答】
使用天平时,应该把天平放在水平台面上,接着将游码移到横梁标尺的零刻度线处,再调节平衡螺母使天平平衡;
剩余酒精和瓶的总质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,即,
酒精的质量,
由图甲读出酒精的体积是,酒精的密度为。
密度计竖直漂浮在水中时,水面位于图中处,说明此时密度计在处显示的密度值应该为该液体的密度,所以则处应标为。
由题意可知,密度计在酒精消毒液中处于漂浮状态,所受的浮力等于密度计的重力;由于密度计在水中也处于漂浮状态,所以密度计在水中受到的浮力也等于密度计的重力,所以密度计漂浮在消毒酒精中,此时所受的浮力的等于在水中所受的浮力。
由于密度计在水中和酒精中受到的浮力相等,所以,
则,

解得,
故它浸入酒精中的深度为。
密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度深,刻度间隔越大;由题图可知密度计所处的深度最深,刻度间隔最大,测量值最准确。
四、计算题
13.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到底面积的圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入水槽中。当容器下表面所处的深度时,容器处于直立漂浮状态,如图所示。从容器中取出的液体后,当容器下表面所处的深度时,容器又处于直立漂浮状态,如图所示。取求:
图状态中,水对容器下表面的压强;
由图到图状态,容器所受浮力减小量;
待测液体的密度。
【答案】解:
图状态中,水对容器下表面的压强为:

由图到图状态,容器排开水的体积减小量为:,容器所受浮力减小量为:

根据漂浮条件可知,待测液体重为:,
则待测液体的质量为:

待测液体的密度为:;
故答案为:水对容器下表面的压强为: ;容器所受浮力减小量为;待测液体的密度。
【解析】根据液体压强的公式可求得;
可先表示出容器排开水的体积减小量为:,再结合公式计算得出;
先求待测液体的质量,再根据密度公式即可求出;
本意具有创新性,综合性较强,考查学生分析问题,处理问题得能力,难度较大。
14.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,海水的密度为,水的密度为,且,用符号表示。求:
冰川熔化前受到的浮力;
冰川熔化前排开海水的体积;
冰川完全熔化成水后水的体积;
推断海平面的升降,并说明理由。
【答案】解:因为冰山漂浮,所以这座冰山受到的浮力等于重力;
即;
根据阿基米德原理知:
这座冰山海平面以下部分的体积为:;
因为冰化水后质量不变,所以;
若这座冰山中的冰全部熔化成水,
水的体积为:;
由于,所以,所以海中冰山熔化,海平面会升高。
答:这座冰山受到的浮力为;
这座冰山海平面以下部分的体积为;
若这座冰山中的冰全部熔化成水,水的体积为;
这座冰山排开海水的体积小于冰山完全融化成水的体积,由此可知,由于全球变暖导致海中冰山熔化,最终海平面会升高。
【解析】本题考查了物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用、密度公式的应用等知识,算出排开水的体积和冰化水的体积的大小是分析海平面变化的关键。
根据冰川漂浮时受到的浮力等于重力算出这座冰川受到的浮力;
根据阿基米德原理算出这座冰川熔化前排开海水的体积;
因为冰化水后质量不变,根据密度公式算出这座冰川中的冰全部熔化成水的体积;
比较这座冰川排开海水的体积与冰川完全融化成水的体积即可得出海平面的变化。
15.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一直竖直向上匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。如图乙所示,是绳子的拉力随时间变化的图象。,取,求:
浸没在水中时,金属块受到的浮力;
金属块的体积;
金属块的密度;
如图丙所示,当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为,则丙图中某液体的密度是多少?
【答案】解:由图乙可知,金属块的重力,金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数,
则金属块浸没在水中时受到的浮力;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
由可得,金属块的体积;
由可得,金属块的质量,
金属块的密度;
当该金属块完全浸没在某种液体中时,金属块受到的浮力,
则液体的密度。
答:浸没在水中时,金属块受到的浮力为;
金属块的体积为;
金属块的密度为;
丙图中某液体的密度是。
【解析】根据力平衡结合图象计算出金属块浸没在水中时受到的浮力;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得出金属块的体积;
由和计算出金属块的密度;
当该金属块完全浸没在某种液体中时,根据力平衡计算出金属块受到的浮力,再由计算出液体的密度。
五、综合题
16.“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。
当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部彩球体积变化可忽略。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
乙图“彩球温度计”中彩球_________上标注的温度是当时的环境温度请填写彩球编号。
如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则_________选填“甲”或“乙”“彩球温度计”所处环境温度较高。
如果彩球的质量为,彩球的质量为,则_________选填“”“”或“”;彩球标注的温度_________选填“高于”或“低于”彩球标注的温度。
彩球是否为悬浮状态_________,理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】;甲;;高于;否,彩球浸没在液体中虽然静止,它除了受到重力和浮力外,还受到其他作用力
【解析】解:
当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度,由图乙知,彩球上标注的温度是当时的环境温度;
玻璃管中液体对温度敏感,液体的质量一定时,当外界温度升高时,液体膨胀,体积变大,由,可知液体密度减小;
由图知,甲中彩球下沉,乙中彩球上浮,甲中彩球小于乙中彩球受到的浮力,每个彩球的体积相等,由可知,甲中液体小于乙中液体密度,所以甲中液体温度较高,即甲所处环境温度较高;
彩球的体积相等,由图乙知,、彩球都浸没在液体中,排开液体的体积相等,根据可知所受浮力相等,球先上浮,说明上浮时浮力大于的重力,此时还处于下沉状态,浮力小于的重力,所以的重力,由知,;
当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大,当外界气温降低时,液体的密度变大,当液体的密度大于小球的密度时,小球就上浮,按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度最小,对应标注的温度最高;最后上浮的小球的密度最大,对应的标注温度最低。由图乙知,球标注的温度高于球标注的温度;
当彩球受到浮力大于它的重力时上浮,最终应漂浮在液面,而球静止在图乙中的位置,说明球还受到、球以及容器壁对它的力,所以球不是悬浮状态。
故答案为:;甲;;高于;否,彩球浸没在液体中虽然静止,它除了受到重力和浮力外,还受到其他作用力。
当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度,据此分析解答;
比较甲、乙中彩球受到浮力的大小关系,由阿基米德原理可得甲和乙中液体密度的大小关系,从而判断所处环境温度的高低;
比较、彩球受到浮力的关系,由浮沉条件判断两球质量关系;
当液体温度降低时,密度变大,当液体密度大于彩球密度时,彩球上浮,据此分析判断彩球上浮的顺序与对应标注温度关系;
根据彩球所处的位置,分析判断其受力情况,从而判断是否处于悬浮状态。
本题考查了密度公式、物体浮沉条件的应用,认真审题,灵活利用好物体浮沉与密度的关系是关键。
17.阅读短文,回答问题。
深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级集群工程。项目采用东隧西桥方案,项目全长约,主要由长的特长海底钢光混凝土沉管隧道、主跨伶仃洋大桥、长约非通航孔桥、东、西人工岛等关键构造物组成。采用设计速度的双向车高速公路技术标准,计划于年建成通车。在建造“沉管隧道”时,先在陆地上预制“沉管”构件;用浮运的方法运输,即将“沉管”两端密封,密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上,用拖轮拖至预沉位置;定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度米、漂浮时排水量约万吨;单个管节由多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
若轿车在水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力______选填“”、“”或“”轿车的总重;
吊装船吊着“沉管”并向其内部灌水使之沉入水中。在“沉管”下沉过程中,其所受水的压强______选填“变大”、“变小”或“不变”;
密封的“沉管”灌水前,沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力约______;
漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置,需要灌水下沉,在到达江底之前过程中,受到的浮力随时间的变化图像可能是______。灌水下沉时看作增大“沉管”的重力
【答案】小于 变大
【解析】解:轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,由于气体在流速大的地方压强小,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力;
在“沉管”下沉过程中,深度增加,由可知,其所受水的压强变大;
沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力为:

“沉管”漂浮在水面上时,需要灌水下沉,灌水下沉的过程“沉管”自身的重力不断增大,则“沉管”漂浮受到的浮力不断增大,由浮力计算公式可知当“沉管”完全浸没时,其受到的浮力达到最大值,继续灌水只会增大“沉管”自身的重力,但其受到的浮力不变,故选:。
故答案为:小于;变大;;。
流体压强与流速的关系,在流速小的地方压强大,轿车快速行驶时,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小;
由可知在“沉管”下沉过程中,其所受水的压强;
根据漂浮时可求得沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力;
沉管”漂浮在水面上时,需要灌水下沉,灌水下沉的过程“沉管”自身的重力不断增大,则“沉管”漂浮受到的浮力不断增大,当“沉管”完全浸没时,其受到的浮力达到最大值,继续灌水只会增大“沉管”自身的重力,但其受到的浮力不变。
本题考查了流体压强与流速在生活中的应用,液体压强特点、阿基米德原理、物体浮沉条件等,综合性强。压强和浮力
10.5 物体的浮与沉
1.通过实验观察知道物体浸没在液体中可能出现的状态.
2.通过探究了解控制浮沉的方法,并能用控制变量法对所提出的方法进行分析,进一步建立理性的推论.
3.通过探究和分析,理解物体浮沉的条件,并通过交流与合作得到其结论.
一、认识物体的浮沉
猜一猜:把一些物品,如橡皮泥、硬币、泡沫塑料、小玻璃瓶和自备的各种小物体,浸没在水
中松手后,看它们如何运动
我猜想上浮的物体有 ;
下沉的物体有 ;
做一做:通过动手探究得出结论:
上浮的物体有 _;
下沉的物体有 ;
填一填:浸在液体中的物体,有多种不同的浮沉状态:如石块在水中会 ,最终 _;把木块浸没在水中,放手后木块会 _;当上浮的木块露出一部分体积后,最终会静止在水面,处于 状态;鸡蛋有时可以静止在盐水内部任何深度,这种状态叫 _.
议一议:漂浮与悬浮有什么区别 漂浮与上浮又有什么区别
二、探究物体浮沉的条件
1.实验器材.
盛水的大烧杯,带盖子的玻璃小瓶.
2. 探究步骤.
(1)把拧紧盖子的空瓶浸没于水中,然后放手,观察小瓶的运动状态;
(2)把装满水并拧紧盖子的小瓶浸没于水中,然后放手,观察小瓶的运动状态;
(3)装适量的水,尝试让小瓶悬浮在水中某一位置.
3.再议.
(1)放手后,浸没在水中的小瓶受到哪些力的作用 各力的方向如何
(2)空瓶在水中上浮过程中,它受到的重力与浮力大小是怎样的关系
(3)小瓶下沉时,它受到的总重力与浮力大小又是怎样的关系
(4)空瓶漂浮在水面上时,静止不动.你认为空瓶漂浮时,受到的浮力和重力有什么关系
原因是什么
(5)小瓶悬浮容易吗 如能悬浮,此时受到的力有哪些 相互关系如何
4.归纳物体的浮沉条件.
三、浮沉条件的应用
1.探究盐水中鸡蛋的浮沉.
实验器材:玻璃杯子,食盐,清水,鲜鸡蛋.
实验过程:
(1)配制一杯浓盐水(往清水中加食盐,并搅拌,放置几分钟,再加盐,搅拌……直到盐不再溶化).
(2)把一只鸡蛋轻轻放入浓盐水中,观察鸡蛋在盐水中的位置.
(3)向浓盐水中缓缓倒人清水,并轻轻搅拌,观察鸡蛋露出水面的体积的变化.尝试能否让鸡蛋全部浸入水中,并可停留在水中的任何深度.
(4)继续倒入清水,能否让鸡蛋沉入水底
实验分析和讨论:你能尝试解释观察到的现象吗
2.阅读课本上关于“潜水艇”的内容,然后思考、讨论下列问题.
潜水艇采用什么方法实现下潜、悬浮或上浮 试根据浮沉条件分析其原因.
3.实际生活中还有哪些浮沉条件的应用
一、单选题
1.将小铁块和小木块放入一盆水中,结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是( )
A. 木块受到浮力,铁块不受浮力
B. 铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C. 木块受到的浮力一定大于铁块受到的浮力
D. 木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
2.小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力随时间的变化图像可能是 ( )
A. B.
C. D.
3.如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,对这一情景分析正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
4.如图所示,甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,将两个完全相同的正方体物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,物块上表面与液面平行,则( )
A. 甲容器中物块所受浮力较大 B. 乙容器中物块所受浮力较大
C. 甲容器中物块所排开液体的质量较大 D. 乙容器中液体的密度较大
5.小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中位置。关于此过程下列说法正确的是 ( )
A. “潜水艇”下潜过程中浮力变小
B. “潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C. “潜水艇”在位置受到的浮力小于在位置受到的浮力
D. “潜水艇”在位置受到的重力等于在位置受到的重力
6.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B. 乙杯液体的密度较大
C. 铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 D. 甲杯液体的密度较大
7.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农业常采用的选种方法,将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于液面,很快就能完成选种工作,如图所示.但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A. 所有种子都漂浮在液面 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
8.下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B. 图乙中,热气球中充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,可以说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度
二、填空题
9.如图甲所示,质量为的木块漂浮在水面上,木块受到的浮力为_________;若该木块漂浮在酒精中,则木块所排开酒精的质量为_________取
10.如图所示是某小组自制的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气实现浮沉.当对着胶管_________选填“吸气”或“吹气”时,模型将下沉,此过程中模型受到的浮力将_________选填“增大”“减小”或“不变”.
11.一只轻质极薄的小塑料袋,袋内装满水袋内无空气且水的质量为,将其浸没在水中,静止时如图所示,则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的 作用,其大小为___ _____取
12.将一小球轻轻放入盛满水的溢杯中,静止后溢出水,小球排开水的体积为__________;擦干后,又将小球轻轻放入盛满酒精的溢杯中,静止后溢出了酒精;则小球的质量是__________,在水中处于__________填“漂浮”“悬浮”或“沉底”状态,小球的密度是__________
13.如图甲所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气密度小于空气,副气囊内充有空气.当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力________浮力,实现上浮.如图乙所示是国产大飞机,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强________,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力.
三、实验探究题
14.学习小组用矿泉水瓶进行了如下探究。
如图甲所示。他用水平力推动底部时,瓶子沿桌面平稳的移动;他用相同的水平力推瓶盖时,瓶子翻了,验证的是力的作用效果与力的______有关。
如图乙,推动竖立的装有水的矿泉水瓶所需要用的力比推动竖立的空矿泉水瓶所需要用的力大,说明了摩擦力大小与______有关。
在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口,倒置过来,观察到如图丙所示的现象,可以说明______的存在。
利用矿泉水瓶和玻璃小瓶可以做成“浮沉子”,如图丁所示,其中______的瓶盖需要敞开,当用力挤压饮料瓶时,玻璃小瓶中气体的密度变大,玻璃小瓶会______选填“上浮”或“下沉”。
15.为了鉴别两个烧杯中哪杯装的是清水哪杯装的是盐水,小明和小红分别进行如下操作:
小明将压强计的金属盒先后浸入到两杯液体中,如图甲、乙所示。请指出他的操作______选填“正确”或“不正确”,并说明理由:______。
小红用一长方形小木块,先后放入两杯液体中,小木块静止时的情况如图丙、丁所示,则图丁中的液体是______。木块静止时,在盐水中受到的浮力______选填“大于”“等于”或“小于”在清水中受到的浮力。
四、计算题
16.若将边长为的正方体木块放入水中如图所示,木块静止时,有一半体积露出液面,求:
木块所受浮力;
木块的密度;
要使木块完全浸没,至少需要施加多大的压力。
17.如图甲所示,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为;如图乙所示,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙所示,用竖直向下的力压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止.已知水的密度为,取,求:
图乙中木块所受的浮力大小.
木块的体积.
木块的密度.
图丙中的大小.
一、单选题
1.质量是的物体轻放在盛满水、足够大的杯子中静止后,溢出的水,则此物体在杯中的状态( )
A. 漂浮在水面上 B. 悬浮在水中
C. 沉入水底 D. 无法判断其浮沉情况
2.如图所示,学习浮力知识之后,细心的小月同学发现,一块橡皮泥放到水里会沉下去,把它捏成小船形状可以漂浮在水面上。若该橡皮泥下沉时所受浮力为,捏成小船时所受浮力为,下列关系表述正确的是( )
A. B. C. D. 无法判断
3.如图是、两种物质的质量与体积的关系图像.分别用、两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法正确的是 ( )
A. 将物体甲放入水中,一定漂浮在水面
B. 将物体乙放入水中,一定沉入水底
C. 将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
D. 将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面
4.两个相同的容器放在同一水平桌面上,分别装有甲、乙两种密度不同的液体,且两个体积相同的实心小球和在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示.两容器内、两点到容器底部的距离相等.设小球和的密度分别为和,质量分别为和,受到的浮力分别为和,、两处的液体压强分别为和下列关系式中( )

A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
5.、、是三个实心小球,与质量相等且大于,与体积相等且大于水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将小球分别轻轻放入容器,最后静止处于如图所示状态,容器中的液面高度相同,下列判断正确的是( )
A. 小球所受浮力: B. 小球的密度:
C. 液体的密度: D. 容器对桌面的压力:
6.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为,如图所示.则下列各图表示吸管所受的浮力大小、液体的密度与深度关系的图像中,可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
7.如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉胶管在水中的体积忽略不计,下列分析正确的是( )
A. “潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B. “潜水艇”排开水的重力保持不变
C. “潜水艇”顶部受到水的压强保持不变 D. “潜水艇”总重不变
8.图所示是小红同学设计的“漂浮的花盆”:用底部密封的花盆养绿色植物,花盆外侧画记号线、、,当花盆放于水中漂浮时,花盆外侧记号线与水面重叠显示盆内土壤处于不同干湿状态。下列对应关系中正确的是( )
A. 偏干,正常,偏湿 B. 偏湿,正常,偏干
C. 偏湿,偏干,正常 D. 偏干,偏湿,正常
二、填空题
9.把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,上浮的物体有:加盖的小玻璃瓶、________;若要使小玻璃瓶沉到水底,你的做法是________;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是________。通过探究可以知道:要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和________来实现。
改变物体的浮沉情况可从两方面考虑,改变重量或改变液体密度。
10.如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体.将一个密度为的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为则__________填“”“”或“”;乙液体的密度__________用所给的字母表示.
11.用不同材料制成甲、乙两个实心正方体,甲的质量与乙的质量之比为,甲的体积是乙的倍,将甲放入水中,静止时有的体积露出水面,受到的浮力大小用表示,将乙放入另一种液体中,静止时浸在液体中的体积大小等于甲浸在水中的体积,受到的浮力大小用表示,则________,甲的密度________,液体密度________.
三、实验探究题
12.为做好消毒防疫,学校给各班准备了一些瓶装的消毒酒精.小明所在的物理兴趣小组围绕这些消毒酒精开展下列活动.
把天平放在水平台面上,先将__________,再调节平衡螺母,使指针对准分度盘中央的刻度线;接着小明用天平测出一瓶酒精的总质量为,再将部分酒精倒入量筒中,液面如图甲所示;最后用天平测出剩余酒精和瓶的总质量,测量结果如图乙所示.天平的读数为__________,消毒酒精的密度为__________.
如图丙所示是小明用粗细均匀吸管制成的简易密度计,竖直漂浮在水中时,水面位于图中处,图中间距离为,则处应标为__________再将该密度计漂浮在消毒酒精中,此时所受的浮力__________选填“大于”“等于”或“小于”在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度为__________.
如图丁所示是三位同学用不同的粗细均匀吸管制成的密度计,竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计__________选填“”“”或“”在测量其他液体密度时结果更精确.
四、计算题
13.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到底面积的圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入水槽中。当容器下表面所处的深度时,容器处于直立漂浮状态,如图所示。从容器中取出的液体后,当容器下表面所处的深度时,容器又处于直立漂浮状态,如图所示。取求:
图状态中,水对容器下表面的压强;
由图到图状态,容器所受浮力减小量;
待测液体的密度。
14.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,海水的密度为,水的密度为,且,用符号表示。求:
冰川熔化前受到的浮力;
冰川熔化前排开海水的体积;
冰川完全熔化成水后水的体积;
推断海平面的升降,并说明理由。
15.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一直竖直向上匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。如图乙所示,是绳子的拉力随时间变化的图象。,取,求:
浸没在水中时,金属块受到的浮力;
金属块的体积;
金属块的密度;
如图丙所示,当该金属块完全浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数为,则丙图中某液体的密度是多少?
五、综合题
16.“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。
当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部彩球体积变化可忽略。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
乙图“彩球温度计”中彩球_________上标注的温度是当时的环境温度请填写彩球编号。
如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则_________选填“甲”或“乙”“彩球温度计”所处环境温度较高。
如果彩球的质量为,彩球的质量为,则_________选填“”“”或“”;彩球标注的温度_________选填“高于”或“低于”彩球标注的温度。
彩球是否为悬浮状态_________,理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
17.阅读短文,回答问题。
深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级集群工程。项目采用东隧西桥方案,项目全长约,主要由长的特长海底钢光混凝土沉管隧道、主跨伶仃洋大桥、长约非通航孔桥、东、西人工岛等关键构造物组成。采用设计速度的双向车高速公路技术标准,计划于年建成通车。在建造“沉管隧道”时,先在陆地上预制“沉管”构件;用浮运的方法运输,即将“沉管”两端密封,密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上,用拖轮拖至预沉位置;定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度米、漂浮时排水量约万吨;单个管节由多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
若轿车在水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力______选填“”、“”或“”轿车的总重;
吊装船吊着“沉管”并向其内部灌水使之沉入水中。在“沉管”下沉过程中,其所受水的压强______选填“变大”、“变小”或“不变”;
密封的“沉管”灌水前,沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力约______;
漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置,需要灌水下沉,在到达江底之前过程中,受到的浮力随时间的变化图像可能是______。灌水下沉时看作增大“沉管”的重力