8.6物体的沉浮条件
达标作业(解析版)
1.如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中,受到的浮力最大的是( )
A.在水中 B.在盐水中
C.在水银中 D.条件不足,无法确定
2.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则下面判断正确的是
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
3.下列说法正确的是( )
A.同一物体放入不同的液体中,受到的浮力一定不同
B.只要物体排开液体的体积大,那么该物体受到的浮力就一定大
C.浮在液面的物体所受到的浮力有可能比沉在液体底部的物体所受到的浮力小
D.处在同种液体中的不同物体,受浮力大的物体一定会上浮
4.三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ丙<ρ甲<ρ乙
C.ρ丙<ρ乙<ρ甲 D.ρ乙<ρ甲<ρ丙
5.如图所示,将苹果和梨子放入水中,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2,现有以下判断,正确的是( )
A.若F1<F2 ,则m1一定大于m2 B.若F1 = F2 ,则m1一定等于m2
C.若F1>F2 ,则V1一定大于V2 D.若F1 = F2 ,则V1一定等于V2
6.小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中判断正确的是( )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯对电子秤的示数不变
D.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
7.如图所示,甲、乙、丙三个实心球分别在不同的液体中静止,三个球的体积关系为V甲>V乙=V丙,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3,则三个球受到浮力大小关系为( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙=F丙
8.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,它会竖直立在液体中,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( )
A.A B.B C.C D.D
9.下列物理知识的应用事例中,叙述错误的是( )
A.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
B.潜水艇是靠改变自身所受重力来实现其浮沉的
C.气球上升是因为气球里填充的是密度小于空气的气体
D.用同一密度计测不同液体密度时,密度计所受浮力不同
10.如图所示为陈老师制作的“浮沉子”。他先向矿泉水瓶内倒入一定量的水,再向一个小药瓶内倒入少量的水,然后将小药瓶的瓶口朝下装入矿泉水瓶中,调整小药瓶内的水量,使小药瓶漂浮在水面上(忽略小药瓶内气体的质量)。以下叙述中正确的是( )
A.拧紧矿泉水瓶盖后用力捏瓶身,小药瓶可能下沉
B.打开矿泉水瓶盖后用力捏瓶身,小药瓶可能下沉
C.小药瓶漂浮在水面上时,受到的浮力大于重力
D.小药瓶在水中加速下降时,受到的浮力小于重力
11.如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,则p甲_______ p乙;
理由:____________。
12.小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100g水,物体受到的浮力是__N(取g=10N/kg).这个物体在水中将会__(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
13.如图所示,将木块A和金属块B按甲、乙两种不同的方式放在同一杯水中,则木块受到的浮力F甲_____F乙;容器底部受到水的压强p甲_____p乙.(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
14.一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为F1,放在水银中静止时所受浮力为F2,则F1∶F2=_____________(已知ρ水=1.0×103kg/m3, ρ铁=7.9×103kg/m3, ρ水银=13.6×103kg/m3)。
15.元宵佳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,元宵好象变“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?
16.如图所示,将一个小球浸没在水中由静止释放,请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。(可画受力示意图辅助说明)
17.2019年4月23日,人民海军迎来70周年纪念海上大阅兵,这一次大海军大阅兵,人民海军主作战舰悉数参加,包括航母辽宁舰、新型核潜艇、新型驱逐舰等在内。一举创下多项纪录.必将永载海军史册。就在这次海上大阅兵前不久,我国首艘航空母舰进行了第五次海试,公开了该航母的多个画面,如图所示,本次海试对航空母舰的指挥系统、作战系统展开全面测试和论证。国产航空母舰排水量略大于辽宁舰,约为6.5万吨,它是一款常规动力舰,采用了滑跃式起飞、拦用降落的方式。国产航空母舰比辽宁舰简洁不少,飞行甲板和机库有所改进。
请你结合上述文字或者图所示的情景,找出相关的物理信息 并指出其对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:乙图中舰载机静止在水平甲板上;
物理知识:舰载机的重力与甲板对它的支持力是对平衡力。
作答:物理信息:______________________
物理知识:________________________
参考答案
1.C
【解析】
铁球在水、盐水中下沉,可知浮力小于重力;在水银中漂浮,可知浮力等于重力。
2.D
【解析】
物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重;所以物体受到的浮力相等,即
F甲=F乙;
∵物体在甲液体中漂浮,
ρ甲>ρ物,
∵物体在乙液体中悬浮,
∴ρ乙=ρ物,
∴ρ甲>ρ乙,
由p=ρgh,h相同,得:
∴对容器底部的压强:
p甲<p乙.
3.C
【解析】
A.根据F浮=ρ液gV排,同一物体放入不同的液体中,液体的密度和排开液体的体积都不一定相同,所以受到的浮力可能相同,故A错误;
B.根据F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,仅仅是排开液体的体积大,液体密度未知,该物体受到的浮力不一定大,故B错误;
C.根据F浮=ρ液gV排,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,若浮在液面的物体排开液体的体积小,则物体所受到的浮力就小,故C正确;
D.处在同种液体中的不同物体,受浮力大的物体,若浮力仍小于物体的重力,则物体会下沉,故D错误。
4.B
【解析】
三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,由漂浮条件可得F浮=G冰,结合阿基米德原理可得ρ液V排g=G冰,所以V排=,因为冰熔化前后质量不变,所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,则V冰化水=;当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低,则:
=,
,
;
所以:
,
故:
ρ丙<ρ甲<ρ乙。
5.C
【解析】
由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:
F1=G1=m1g
F2<G2=m2g
A.若F1<F2,则G1<G2,m1一定小于m2,故A错误;
B.若F1 = F2 ,则G1<G2,m1一定小于m2,故B错误;
C.由于苹果漂浮,梨子沉底,则V排1小于V1,V排2等于V2,由于都是浸在水中,根据 可知:若F1>F2,则V1一定大于V2,故C正确;
D.若F1=F2,根据 可知V排1等于V2,所以V1一定大于V2,故D错误;
6.C
【解析】
AB..铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故AB错误;
C.由阿基米德定律可知,铝块所示浮力等于排开液体重力,又由于力的作用是相互的,则铝块对液体向下的压力等于浮力,综合可知铝块对液体向下的压力等于排开液体重力,则整体向下压力不变,电子秤的示数不变,故C正确;
D.当铝块静止时,根据受力平衡可知:
F拉+F浮=G
由于浮力等于排开液体重力,则无法判断细线拉力是否等于排开水的重力,故D错误;
7.A
【解析】
由阿基米德原理可得,同理可求得,,
由题意可知ρ1=ρ2,V甲>V乙,分析甲、乙浮力的表达式可知F甲>F乙;
由题意可知ρ2>ρ3,排开液体体积V乙>V丙,分析乙、丙浮力的表达式可知F乙>F丙。
综上所述,可知浮力大小关系为F甲>F乙>F丙,故BCD错误,A正确。
8.C
【解析】
密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的;
根据阿基米德原理,即可得:;
由图知,在C液体中,密度排开液体的体积最小,根据可得,此液体的密度最大,
故选C。
点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。
9.D
【解析】
A.因为
时物体会下沉,所以农民常用浓度适宜的盐水,使不饱满的种子浮起来,饱满的种子沉入水中,把饱满结实的种子选出来,故A正确,不符合题意;
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的,故B正确,不符合题意;
C.气球上升是因为气球里填充的是密度小于空气的气体,气球所受的浮力大于气球的总重力,故C正确,不符合题意;
D.用同一密度计测量不同液体的密度时,由于密度计始终处于漂浮状态,所以密度计所受的浮力不变,故D错误,符合题意。
10.AD
【解析】
A.拧紧矿泉水瓶盖后用力捏瓶身,矿泉水瓶内的气压会变大,水进入小药瓶内,小药瓶可能下沉,故A正确;
B.打开矿泉水瓶盖后用力捏瓶身,矿泉水瓶的气压不变,没有水进入小药瓶中,小药瓶不会下沉,故B错误;
C.小药瓶漂浮在水面上时,受到的浮力等于重力,故C错误;
D.当小药瓶受到的浮力小于重力时,小药瓶会在水中加速下降,故D正确。
11.> 见解析
【解析】
[1][2]由于A、B完全相同,ρA=ρB,甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,两种液体的密度:ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强:p甲>p乙。
12.1 下沉
【解析】
将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100g水,排开的水所受重力为:,由阿基米德原理知物体受到的水的浮力:.
物体所受的重力为,G物>F浮,所以这个物体在水中将会下沉。
13.大于 等于
【解析】
由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,由此可知甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等;根据F浮=ρ水V排g得,AB两物体排开水的体积相同。
由阿基米德原理知道两种方式排开水的体积相同,则甲图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积,所以甲图中木块A受到水的浮力大,即F甲大于F乙;
放在同一杯水中,水的体积相同,AB两物体排开水的体积相同,放入AB物体后,水深相同;根据p=ρgh得,容器底部受到水的压强相等,即p甲等于p乙。
14.10:79.
【解析】
因实心小铁球的密度大于水的密度,所以,它在水中静止时沉底,排开水的体积等于自身的体积,则它受到的浮力: F1=ρ水gV排=ρ水gV球;
因实心小铁球的密度小于水银的密度,所以,它在水银中静止时漂浮,此时它受到的浮力: F2=G铁=m铁g=ρ铁gV球,所以。
15.沉入锅底的元宵,受到的浮力小于重力,加热一段时间后,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。(或刚下锅的元宵密度大于水的密度,沉入锅底,加热一段时间后,质量一定的元宵,体积变大,密度变小,当元宵的密度小于水的密度时,元宵上浮)。
【解析】
沉入锅底的元宵,受到的浮力小于重力,加热一段时间后,根据F浮=ρ液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.
16.
【解析】根据小球受到的重力与浮力的关系决断小球的运动状态。
当浮力小于重力时,合力的方向向下,小球下沉,即向下运动,如左图;
当浮力等于重力时,二力平衡,合力为零,小球保持静止,处于悬浮状态,如右图;
当浮力大于重力时,合力的方向向上,小球上浮,即向上运动,如中间图。
点睛:根据重力和浮力的大小关系,求得合力,结合运动和力的关系可分析运动状态,这也是我们常用到的浮沉条件之一。
17.详见解析 详见解析
【解析】
第一空.物理现象:排水量达6.5万吨;
第二空.物理知识:漂浮的物体排开水的重力等于物体的重力,则排开水的质量等于物体的质量。