物體浮沉知識點及經(jīng)典例題

物體浮沉知識點及經(jīng)典例題物體浮沉知識點及經(jīng)典例題24/24物體浮沉知識點及經(jīng)典例題知識點一物體的浮沉條件1．浸沒在液體中的物體受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力。而物體的運動狀態(tài)取決于受力狀況，物體的浮沉就取決于所受的浮力及重力的關(guān)系。

當時，合力方向向上上浮

當時，合力為零懸浮

當時，合力方向向下下沉

2．對于實心的物體，由，，浸沒時，所以當時，物體上??；當時，，物體懸??；當，物體下沉。

3．物體上浮,下沉是運動過程，在此過程中受非平衡力作用，下沉的最終狀態(tài)是沉到液體底部；上浮的最終狀態(tài)是浮出液面，最終漂移在液面，漂移和懸浮的共同特點都是浮力等于重力()。在平衡力作用下靜止不動，不同點是排開液體的體積不同，漂移時物體的體積大于排開液體的體積；懸浮時，物體的體積等于排開液體的體積。

4．物體浮沉各種狀態(tài)比較表浮沉狀況物理現(xiàn)象運動狀態(tài)條件物液密度關(guān)系及的關(guān)系浮上浮在液體中向上運動向上運動漂移浮在液面上靜止在液面上懸懸浮停留在液體中任何深度的地方靜止在液體中沉下沉在液體中向下運動向下運動沉底停留在容器底部靜止在容器底部1,為探究物體的浮沉和有關(guān)因素的關(guān)系，小剛將一個鮮雞蛋先放入一個裝有大半杯清水的玻璃杯中，雞蛋沉入杯底，然后向杯中漸漸加鹽，在此過程中，下列分析正確的是()

A．雞蛋所受浮力不變B．雞蛋所受重力變大

C．杯底所受的壓強不變D．雞蛋可能會漸漸上浮

解析：在向杯中加鹽的過程中，杯中液體的密度不斷變大，由浮力公式知，雞蛋所受的浮力不斷變大，當浮力大于重力時，雞蛋就會漸漸上浮，由液體內(nèi)部壓強公式知，杯底所受的壓強也會不斷變大，雞蛋所受的重力及液體的密度無關(guān)，故重力不變。

答案：D知識點二浮沉條件的應用1．輪船①輪船是采納“空心”法來增大體積從而增大浮力，使它浮于水面的，它們受到的浮力等于船的總重。

②輪船浮力的大小通常用排水量來表示，排水量是指輪船滿載時排開的水的質(zhì)量，依據(jù)漂移條件知，排水量＝船自身的質(zhì)量＋滿載時貨物的質(zhì)量。

2．潛水艇

潛水艇是靠改變自身的重力來試驗浮沉的，潛水艇為了實現(xiàn)升降，必需使浮力大小不等于重力，潛水艇在水下時，由于艇殼不能隨意改變，因此浮力是不變的，要想限制上浮,下沉就只有改變自重，潛水艇兩側(cè)都有水艙，及高壓氣艙相連，高壓氣體能將水從水艙內(nèi)排出，減小潛水艇重力，當其小于浮力時潛水艇就上浮；當浮力大小等于重力，潛水艇可在水中任一位置保持靜止，即懸??；關(guān)閉高壓氣艙使進水口打開，在水壓作用下水艙進水，自重增大到大于浮力時，潛水艇開始下沉。

3．氣球和飛艇

氣球和飛艇是漂移在空中的，內(nèi)部所充氣體的密度必需小于空氣的密度，一般充有氫氣或氦氣，充氣時體積增大，浮力增大，當浮力增大到大于其重力時，氣球和飛艇就上升；反之，排出一部分氫氣或氦氣時，氣球和飛艇就下降，因此它們是通過改變體積來實現(xiàn)上升和下降的。

熱氣球是通過加熱的方式使氣球內(nèi)氣體熱膨脹，從而減小氣體的密度，因此熱氣球只要停止加熱，氣球體積就會縮小，浮力減小，降回地面。

4．密度計

密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的，用密度計測量液體的密度時，它受到的浮力總等于它的重力，由于密度計制作好后它的重力就確定了，所以它在不同液體中漂移時所受到的浮力都相同，依據(jù)可知：待測液體的密度越大，則越小，密度計浸入液體中的體積越小，露出部分的體積就越大；反之待測液體密度越小，則越大，密度計浸入液體中的體積越大，露出部分的體積就越小，所以密度計上的刻度值是“上小下大”。

規(guī)律方法指導1．基本概念：輪船的排水量，輪船滿載時排開水的質(zhì)量。

2．基本規(guī)律：

①物體的浮沉條件：②物體漂移特點：3．基本原理：①輪船的漂移原理：利用浮沉條件，將鋼鐵做成空心的，增大浮力。

②潛水艇的浮沉原理：通過改變自重來實現(xiàn)上浮下沉。

③氣球和飛艇的升空和落地原理靠改變自身體積，從而改變浮力來實現(xiàn)升空和落地。

經(jīng)典例題透析一,基礎典例題1,把重5N,體積為的物體投入水中。若不計水的阻力,當物體靜止時，下列說法中正確的是

A．物體漂移B．物體漂移

C．物體懸浮D．物體沉底解析：

把物體投入水中，浸沒時所受浮力為，物體的重力，，物體沉底，受到的浮力為4N。

答案：（D）

總結(jié)升華：比較物重和浮力大小，確定運動狀態(tài)，關(guān)鍵是先假設。

舉一反三

一只雞蛋沉沒在杯中水底，添加下列哪種物質(zhì)并攪拌，能使雞蛋浮起來（）

A．食鹽B．水C．酒精D．食用油

解析：物體浸沒在水中，排開液體的體積不變，當向水中添加物質(zhì)時，液體密度變化，加鹽時液體密度變大，由知變大。當時，雞蛋上浮。而加水,酒精,食用油都使液體密度變小，浮力變小，，不會浮起來。

答案：（A）

2,在遠洋輪船的船舷上都漆著五條“吃水線”又稱“載重線”，如圖所示，其中標有W的是北大西洋載重線，標有S的是印度洋載重線。當船從北大西洋駛向印度洋時，輪船受到的浮力變化以及北大西洋及印度洋的海水密度和的關(guān)系有（）

A．浮力增大B．浮力減小

C．浮力不變D．浮力不變解析：輪船在北大西洋和印度洋中均漂移在水面上，滿意，輪船重力不變，從北大西洋駛向印度洋所受浮力相等。由圖可知，北大西洋載重線W在印度洋載重S下方，即輪船在北大西洋中排開水的體積小于在印度洋中排開水的體積。由公式，，得。

答案：（C）

總結(jié)升華：解此題關(guān)鍵是從選項中知須要比較船在兩種液體中浮力和密度大小。兩種狀況都漂移，都等于船重，故浮力不變。依據(jù)知，大的小，，故。

舉一反三

一艘5000t的貨輪從我國東海駛?cè)腴L江的南京港，該貨輪受到的浮力________(選填“變大”“變小”或“不變”)，貨輪在水面以上的高度將___________。(選填“增加”“減小”或“不變)

解析：貨輪在東海和長江都是漂移的，它受到的浮力都等于貨輪的重力，所以貨輪受到浮力也不變，但由于，依據(jù)知，在長江中的較大，所以在水面以上的高度將減小。

答案：（不變，減小，）

3,如圖所示為杭州西湖孤山草坪上的一只觀光用的載人升空氣球。（可看作球體，體積）球的半徑為4m，球內(nèi)充有氦氣,氣球能搭載物體的最大質(zhì)量為125kg空氣密度為，問：①若該氣球只搭載一個質(zhì)量為55kg的人觀光，則當氣球搭載此人勻速升至高空時，須要多大的力才能將氣球拉?。?/p>

②氣球的球殼和所配重物的質(zhì)量為多少千克？

解析：

①拉住氣球的所用的力為：②氣球的體積為

氣球所受的浮力為

氣球內(nèi)氦氣的重力

球殼及所配重物的總質(zhì)量總結(jié)升華：解此題的關(guān)鍵是受力分析，受到向上的力是浮力，受到全部受下的力，平衡時都等于浮力。

舉一反三

某人用一根繩子系住水中的一個物體，試圖將這個物體打撈出水，若物體的密度為，體積為，g取10N/kg，

求：①要將物體提出水面，所用的繩子至少應能承受多大的拉力。

②在從水中向上提升物體的過程中，繩子承受的最小拉力是多大？

解析：

①將物體提出水面，所用的繩子承受的拉力T至少應等于物體的重力

②在從水中向上提升物體的過程中，物體受到三個力作用即重力G,拉力T和浮力F，。

答案：①300N②200N二,綜合型典例題4,①如圖甲所示，一體積為的實心物體A懸掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的讀數(shù)為2.8N，物體A的密度為___________(g取10N/kg)，當把物體完全浸沒在某種液體中時，彈簧測力計的讀數(shù)變?yōu)?.8N(如圖乙所示)物體在這種液體中受到的浮力是_________N。

②現(xiàn)有水銀，水，酒精，把物體A(不改變形態(tài))分別放入上述三種液體中(三種液體足夠)A會在其中的________處于漂移狀態(tài)。③右圖是水,水銀,酒精的質(zhì)量——體積圖像，其中_________是水銀質(zhì)量——體積圖像。(選項“a”“b”“c”)

解析：

①A的密度，

。

②不改變A的形態(tài)時，它的密度也不會改變，而水銀的密度比它大，其他液體密度都比它小，故只能在水銀中處于漂移狀態(tài)。

③由公式知，圖像中的a應為水銀的質(zhì)量—體積圖像。

答案：①1.0②水銀③總結(jié)升華：這是“稱重法”測浮力的典型例題，浮力等于物體的重力減去彈簧測力計的拉力。在分析圖像時，依據(jù)可知體積相同時，有，質(zhì)量大的密度也大，從而確定哪條是密度大的液體圖像。

舉一反三

一個空心球，空心部分體積為整個體積的一半，它漂移在水面上，有一半體積露出水面，若將空心部分注滿水，放入水中再靜止時將（水足夠深）（）

A．漂移B．懸浮C．沉底D．無法確定

解析：當空心球漂移在水面上時，，此時，故；當空心部分注滿水時，球的重力等于空心球的重力和水的重力之和，，則注滿水的總重力為，即此時球的密度及水的密度相同，所以球?qū)腋≡谒小?/p>

答案：（B）

5,某探討性學習小組的同學們將不同的實心物塊浸沒在液體中并松手后，發(fā)覺有的物塊上升至液面，有的物塊下降至容器底部。為了探討實心物塊的質(zhì)量和體積對此現(xiàn)象的影響，他們分別用甲,乙兩種不同的液體做試驗。表一,表二為該小組同學記錄的試驗數(shù)據(jù)及視察到的試驗現(xiàn)象。

表一：液體甲(質(zhì)量為8.0千克，體積)試驗序號物塊質(zhì)量體積現(xiàn)象1A7.530上升至液面2B25.242上升至液面3C24.327上升至液面4D21.612下降至底部5E91.834下降至底部表二：液體乙(質(zhì)量為6.4千克，體積)試驗序號物塊質(zhì)量體積現(xiàn)象6A7.530上升至液面7B25.242上升至液面8C24.327下降至底部9D21.612下降至底部10E91.834下降至底部小明同學分析比較試驗序號1及4和3及5(或6及9和6及10)的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，得出結(jié)論：在液體中，物塊的上升和下降跟它的體積無關(guān)，跟它的質(zhì)量有關(guān)，且質(zhì)量小的物塊上升，質(zhì)量大的物塊下降。

小華同學分析比較試驗序號1及4和2及4(或6及8和7及8)的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，得出結(jié)論：在液體中物體上升和下降跟它的質(zhì)量無關(guān)，跟它的體積有關(guān)，且體積大的物塊上升，體積小的物塊下降。

請推斷：

①小明的結(jié)論是________的，小華的結(jié)論是________的(填“正確”或“錯誤”)

②請進一點綜合分析表一，表二中的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象并歸納得出結(jié)論。

當________時，液體中的物塊就上升；

當________時，液體中的物塊就下降。

解析：①比較2及4(或7及9)的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，物塊D的質(zhì)量小于物塊B的質(zhì)量，但物塊D在兩種液體中都下降，而物塊B在兩種液體中都上升，故小明的結(jié)論是錯誤的。比較1及5(或6及10)的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，物塊E的體積大于物塊A的體積，但物塊A在兩種液體中都上升，而物塊E在兩種液體中都下降，故小華的結(jié)論是錯誤的。

②由表一的數(shù)據(jù)計算可知，物塊A,B,C的質(zhì)量及體積的比值小于甲液體質(zhì)量及體積的比值，物塊A,B,C在甲液體中上升：物塊D,E的質(zhì)量及體積的比值大于甲液體質(zhì)量及體積的比值，物塊D,E在甲液體中下降。同理由表二也得出此結(jié)論。

答案：

①錯誤錯誤

②物塊的質(zhì)量及體積的比值小于液體的質(zhì)量及體積的比值；物塊的質(zhì)量及體積的比值大于液體的質(zhì)量及體積的比值。

總結(jié)升華：此題主要從表中獲得信息，須要計算比較，概括總結(jié)出規(guī)律。留意：一般規(guī)律不能當作普遍規(guī)律。

舉一反三

某同學通過試驗探討物體受力狀況及運動狀態(tài)之間的關(guān)系。他設法測得密閉小瓶浸沒在水中時所受浮力為1N，然后裝入適量的細沙，將總重為1N的小瓶浸沒在水中后放手，其運動狀態(tài)如圖(a)所示。接著他兩次調(diào)整瓶內(nèi)細沙的質(zhì)量，重復上述試驗，分別如圖(b)和(c)所示。請依據(jù)試驗現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論。

①由圖(a)可知：_______________________________，

②由(b),(c)可知：_____________________________。

解析：a．，受平衡力靜止懸浮

b．，向上運動上浮

c．向下運動下沉

答案：①當浮力等于物重時，物體懸浮。

②當浮力大于物重時，物體上浮。成果測評基礎達標一,填空題

1．元宵節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日，這一天小華全家團聚，煮湯圓以示慶祝，小華在幫媽媽煮湯圓時發(fā)覺，生湯圓放入鍋中由于浮力___________重力而下沉，在煮的過程中，湯圓受熱膨脹，浮力_________(選填“增大”,“減小”或“不變”)，致使浮力_______重力而上浮。

2．潛水員在水下工作時，要靠身上背的氧氣瓶給自己供氧，開始時他感到氧氣瓶“拉著”他下沉，過一段時間后感到氧氣瓶“托著”他上浮，開始時氧氣瓶能“拉著”潛水員下沉的緣由是________。

3．點燃兩只長度不同的蠟燭，將其固定在桌面上，如圖所示，假如用玻璃燒杯將兩只蠟燭罩住，發(fā)覺較長的那支蠟燭先熄滅，這是燃燒產(chǎn)生的高溫二氧化碳氣體的密度比空氣密度_______，(選填“大”或“小”)二氧化碳氣體。(選填“上升”或“下降”)的原因。

4．水面上漂移著一個物體且物體的體積露出水面，則此物體的密度為________。

5．如圖所示，盛熱水的茶杯中有一片茶葉，茶葉上附有兩個球形氣泡，此時它恰好處于懸浮狀態(tài)，茶葉及兩氣泡的總體積為，則這片茶葉的重力為________N。若在茶杯上蓋緊蓋子，會發(fā)覺這片茶葉將________(填“上浮”“下沉”或“懸浮”)(g取10N/kg)

二,選擇題

6．小梅幫媽媽做飯時，把一個質(zhì)量為100g的土豆放進盛滿水的盆里，有90g的水溢出，則()

A．土豆會浮在水面上B．土豆會沉入盆底

C．土豆會懸浮在水中D．不能據(jù)此推斷出土豆的浮沉

7．如圖所示，是高空中的一只熱氣球，以下有關(guān)它的說法正確的是()

A．為使靜止的熱氣球下降，必需接著給熱氣球中的空氣加熱

B．為使靜止的熱氣球下降，只需把熱氣球上的物體拋掉一部分

C．熱氣球正在勻速下降，假如有一物體從熱球上掉下來，熱氣球?qū)ⅠR上上升

D．熱氣球正在勻速下降，假如有物體從熱氣球上掉下，熱氣球?qū)⑾认陆岛笊仙?/p>

8．游泳潛入海底觀光，在水面下不斷下潛的過程中受到的浮力和壓強的變化狀況是()

A．浮力漸漸變大B．浮力漸漸變小

C．壓強漸漸變大D．壓強漸漸變小

基礎達標答案及解析

1．

答案：小于增大大于

解析：湯圓下沉說明浮力小于重力，湯圓受熱膨脹體積變大，排開液體的體積變大，浮力變大，當浮力大于重力時上浮。

2．

答案：氧氣瓶受到的重力大于受到水的浮力

解析：開始時氧氣瓶受到的重力大于受到水的浮力，氧氣瓶在水中下沉，隨著氧氣的漸漸運用減小，氧氣瓶的重力減小，當重力小于浮力時，氧氣瓶托著潛水員上浮。

3．

答案：小，上升

解析：蠟燭燃燒產(chǎn)生的高溫的二氧化碳氣體密度小于空氣密度上浮，而空氣下沉，使上端缺氧，長蠟燭先熄滅。

4．

答案：

解析：物體漂移在水面上，即

5．

答案：；下沉

解析：茶葉懸浮于水中，則：

。

在茶杯上蓋緊蓋子，杯內(nèi)水面上方氣壓增大，茶葉上的氣泡體積減小，所受浮力減小，小于重力而下沉。

6．

答案：B

解析：依據(jù)阿基米德原理知，

而，

，故下沉。

7．

答案：D

解析：熱氣球的升降靠改變氣球內(nèi)氣體的多少來完成升降，充氣時氣球上升，放氣氣球下降。熱氣球勻速下降，假如有一物體從熱氣球上掉下，熱氣球由于慣性先向下運動，由于浮力大于重力，速度減小至零然后上升。

8．

答案：C

解析：下潛過程中，排開水的體積不變，受到的浮力不變，隨著深度增加受到水的壓強增大。

實力提高及綜合測試

1．甲,乙兩實心球放在同一種液體中，靜止后甲球有的體積露出液面，乙球有的體積露出液面，則甲乙兩球的密度之比是____________。

2．一個小池塘中，停著一只載著石塊的船，假如把船上的石塊全部投入水中，水面的高度得()

A．上升B．下降C．不變D．無法推斷

3．在盛有水的杯子里放一塊冰，假如冰全部熔化則液面()

A．上升B．下降

C．不變D．無法確定

4．物理老師給每個學生發(fā)了一段相同的金屬絲，要求課下用涂蠟的圓柱形松木棍一端纏繞上金屬絲自制一支能夠測量鹽水密度的“密度計”，第二節(jié)課同學們拿出了自己的作品，小芳的密度計如圖甲所示，小麗的如圖乙所示。請你推斷用哪只“密度計”測量時會更精確？并簡述理由。

5．如圖所示是“物體的浮沉條件”一節(jié)課的試驗，小芳很受啟發(fā)，她認為用這種方法可粗略測出牙膏皮的密度，請你借鑒圖中試驗方法，再增加一種試驗器材，粗測牙膏皮的密度。要求寫出試驗

把鋁質(zhì)廢牙膏皮底部剪掉，卷成一團，照圖甲那樣放入水中，它能浮在水面上嗎？照圖乙那樣，使它成為空心筒狀放入水中，它能浮在水面上嗎？①增加試驗器材名稱；

②試驗步驟；

③所測密度表達式。

6．小晨同學留意到新聞常常報道國際原油價格漲到多少美元一桶，又報道我國進口1噸原油提高了多少元，他不知道原油的單位“桶”和質(zhì)量常用單位“噸”之間有什么關(guān)系，他設法獲得原油樣品若干，將密度為，體積為的木塊放入原油中木塊浮在油面上，有的體積露出油面，求：

①木塊受到的浮力，

②若每桶原油的體積為，1噸原油等于多少桶？(g取10N/kg)

實力提高及綜合測試答案及解析

1．

答案：6：5

解析：由物體的浮沉條件知，可得

，，而，

故，則。

2．

答案：B

解析：石塊在船上時，漂移

石塊在水中時，，

即，

故，水面下降。

3．

答案：C

解析：當把冰放入水中，由于，所以冰漂移在水面上，，，

，則，。

即冰排開水的體積等于冰熔化成水的體積，故液面不變。

4．

答案：小麗的會精確。因為在該題限定的狀況下，當橫戴面積S越小時，相同刻度間距離越大。

解析：密度計是利用物體漂移的特點測量液體密度的，密度計自身重力肯定，在不同液體中所受浮力相同，液體的密度越大，物體浸入液體中的體積越小。在該題限定的狀況下，兩只密度計浸入同種液體中，在所受浮力相同的狀況下，排開液體的體積相等，乙密度計更細，刻度間的距離較大。

5．

解析：

①量筒(或燒杯及刻度尺)

②1)將適量的水倒入量筒(或燒杯)中，登記牙膏皮未入時，水面所對的刻度值(或水面高度)；

2)將牙膏皮制成空心筒狀，放在量筒(或燒杯)的水面上，使之漂移，測出水面所對的刻度值

(或水面高度)；

3)將牙膏皮卷成一團浸沒在水中，測出水面所對的刻度值(或水面高度)。

③(或)

6．

答案：0.6N6.67桶

解析：

1.木塊受到的浮力

由于木塊漂移在油面上，。

2．由，

，

一桶油的質(zhì)量，

。探究園地1,把橡皮泥,蠟燭,木塊,加蓋的小玻璃瓶,雞蛋和若干大頭針浸沒在水中，上浮的物體有：加蓋的小玻璃瓶___________；若要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是____________；若要使沉在水底的雞蛋上浮，你的做法是___________，通過探究可以知道：要限制物體的浮及沉，可以通過改變物體所受的重力和__________來實現(xiàn)。解析：依據(jù)物體的出現(xiàn)條件可知，當物體的密度小于液體的密度時，物體在液體中上浮，故在水中上浮的物體有蠟燭,木塊,加蓋的小玻璃瓶，要使小玻璃瓶沉到水底，則必需使小玻璃瓶所受到的重力大于它所受到的浮力，故可往小瓶里裝水，要使雞蛋上浮，因雞蛋受到的重力肯定，可通過改變浮力來實現(xiàn)，如往水里加鹽等。

答案：蠟燭，木塊往小瓶里裝水往水里加鹽浮力

2．小明想探究“物體受到的浮力及其形態(tài)是否有關(guān)”他找來薄鐵片，燒杯和水進行試驗，試驗步驟如下：

步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底，

步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂移在水面上。

①通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力________第二次鐵片受到的浮力。(選填“大于”,“等于”或“小于”)

②小明得出：物體受到的浮力及其形態(tài)有關(guān)，小明得出錯誤結(jié)論的緣由是他只關(guān)注了鐵片_______