9.3 物体的浮沉
第2课时 浮沉条件在技术上的应用
知识点 浮沉条件在技术上的应用
1.一艘游轮从珠江驶入南海时,下列分析正确的是 ( )
A.浮力变小,船体上浮一些 B.浮力变大,船体下沉一些
C.浮力不变,船体下沉一些 D.浮力不变,船体上浮一些
2.建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。图1所示是潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇的分析正确的是 ( )
图1
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大 D.从悬浮状态下潜时,所受浮力减小
3.2022年5月,我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(如图2)顺利升至9 032 m高空,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。小明查阅资料了解到:高度越高空气越稀薄,浮空艇上升过程中艇体体积不变。下列说法正确的是 ( )
图2
A.浮空艇中的气体密度大于空气密度 B.浮空艇通过改变受到的浮力实现浮沉
C.浮空艇匀速上升时,所受浮力逐渐变小 D.浮空艇悬停时,所受浮力大于排开空气的重力
4.渔民利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺。如图3所示,关于鸬鹚捕鱼的场景,下列说法正确的是 ( )
图3
A.渔船所受浮力大于船及船上物体的总重力 B.鸬鹚全部下水后,渔船受到的浮力不变
C.鸬鹚全部上船后,渔船排开水的重力变大 D.鸬鹚全部上船后,渔船会上浮一些
5.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它均会竖直立在液体中,如图4所示,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是 ( )
图4
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.图5所示的表演中,热气球的大小基本不变,表演时在热气球下方开口处燃烧液化气,使其内部气体温度升高,密度________,此时热气球总重力________,所受的浮力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图5
7.浮力在日常生活中的应用十分广泛。将种子放在一定浓度的盐水中,干瘪的种子会浮在液面上,而饱满的种子会沉底。若饱满的种子(密度为ρ种子)受到的浮力为F浮,重力为G,则F浮______G,ρ种子______ρ盐水(前两空均选填“>”“<”或“=”)。如果想从饱满的种子中选取更饱满的种子,应配制密度更______(选填“大”或“小”)的盐水。
8.学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图6)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是 ( )
图6
A.冷水、热水中都下沉 B.冷水中下沉,热水中上浮
C.冷水、热水中都上浮 D.冷水中上浮,热水中下沉
9.(2020广东)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图7所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是 ( )
图7
A.5 000 N B.500 N C.50 N D.5 N
10.浮筒法是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。将若干个灌满海水的浮筒与沉船固定,给浮筒充气排出筒内的海水,产生向上的上举力,使沉船上浮。已知每个浮筒的质量为4.8×103 kg、体积为160 m3,海水密度为1.03×103 kg/m3。若沉船需要至少4.1×107 N的上举力才能上浮,(g取10 N/kg)求:
(1)每个浮筒受到的浮力大小;
(2)浮筒内的海水全部排出后,每个浮筒产生的上举力;
(3)至少需要多少个浮筒与沉船固定。
11.(2022广东节选)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图8
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300~600 m。它可以通过水舱排水或充水来改变____________,从而实现浮沉。
(2)由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。小明阅读资料后,利用图8所示的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2 kg,体积为25 cm3,则乙所受浮力的大小为__________N,乙受到细线的拉力为__________N。若剪断细线,甲将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),此时甲所受浮力______(填字母)。
A.增大,且大于重力 B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力 D.减小,且小于重力
第2课时 浮沉条件在技术上的应用
1.D 2.B 3.C 4.C 5.C 6.变小 变小 不变
7.< > 大 8.D 9.C
10.解:(1)每个浮筒受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×160 m3=1.648×106 N
(2)每个浮筒的重力:
G=mg=4.8×103 kg×10 N/kg=4.8×104 N
每个浮筒产生的上举力:
F举=F浮-G=1.648×106 N-4.8×104 N=1.6×106 N
(3)需要浮筒的个数:n==≈25.6
因此至少需要26个浮筒与沉船固定。
11.(1)自身重力 (2)0.25 1.75 上浮 C