第十章　第3節(jié)　物體的浮沉條件及應(yīng)用

第3節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用【考點(diǎn)一】物體的浮沉條件1.質(zhì)量相同的甲、乙、丙、丁四個小球,分別靜止在水中的不同深度處,如圖所示。則這四個小球在水中所受浮力最小的是 (A)A.甲B.乙C.丙D.丁2.將一枚雞蛋放入一杯鹽水中,靜止時如圖所示。要使雞蛋上浮,可以在杯中加入 (C)A.清水 B.食用油C.鹽 D.酒精3.一個籃球的重力為6N,體積為3×10-3m3,g取10N/kg,用細(xì)繩將這個籃球固定在水下(如圖),此時細(xì)繩拉力為24N,剪開細(xì)繩的瞬間,籃球?qū)⑸细?選填“上浮”或“下沉”)。

【考點(diǎn)二】浮力的應(yīng)用4.“海翼”號深?；铏C(jī)是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的水下無人潛航器,它的外部裝有油囊,可以通過壓入或排出液壓油改變體積。與其浮沉原理相似的是 (C)A.潛艇B.輪船C.魚D.龜5.2023年4月,我國東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺島軍事演習(xí),這是對“臺獨(dú)”分裂勢力與外部反華勢力勾連挑釁的嚴(yán)重警告,是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動。如圖所示為參加演習(xí)的我國遼寧號航空母艦,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后(B)A.艦體略上浮,受到浮力不變B.艦體略上浮,受到浮力變小C.艦體略下沉,受到浮力不變D.艦體略下沉,受到浮力變大6.潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器,建設(shè)一支強(qiáng)大的海軍是實(shí)現(xiàn)中國夢的有力保障。如圖1,當(dāng)潛水艇下潛至水下300m處時,排水量為1.6×104t,此時潛水艇受到海水的浮力為1.6×108N,受到海水的壓強(qiáng)為3×106Pa;潛水艇的水艙向外排出一部分海水后開始上浮,潛水艇在圖2中的位置時受到海水的浮力為1.6×108N;最終潛水艇靜止在圖3中的海面上。由此可見,潛水艇是通過改變自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮和下潛的。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)

7.如圖所示的熱氣球,其下方開口處燃燒液化氣,隨著熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高,熱氣球開始離地,徐徐升空,則氣球內(nèi)的氣體密度變小,氣球所受浮力不變(以上兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)。體積為620m3的熱氣球懸浮在空中時,氣球吊籃和乘客的總重是8060N。(空氣密度保持1.3kg/m3不變,g取10N/kg)

易錯點(diǎn)不能根據(jù)物體的浮沉狀態(tài)求解浮力8.(2024·北海期末)水平桌面上有一個盛有適量水的燒杯,小美在燒杯中緩慢放入一個質(zhì)量為300g、體積為500cm3的物體,當(dāng)物體在水中靜止時處于漂浮(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)狀態(tài),此時物體受到的浮力為3N(g取10N/kg)。

9.(多選)小敏將質(zhì)量為160g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)物體靜止時,溢水杯中溢出130cm3的水,則物體(g取10N/kg)(C、D)A.漂浮在水面上B.懸浮在水中C.沉在溢水杯底部D.受到的浮力為1.3N10.將同一支密度計(jì)先后放入兩容器中,如圖所示,兩容器中液體的密度分別是ρA、ρB,密度計(jì)受到的浮力分別是FA、FB,則密度和浮力的關(guān)系分別滿足 (B)A.ρA>ρB,FA>FB B.ρA<ρB,FA=FBC.ρA=ρB,FA>FB D.ρA>ρB,FA=FB11.(2024·廣西模擬)“我勞動,我快樂?！毙∶鞣艑W(xué)幫媽媽洗菜時發(fā)現(xiàn),放在盆中的茄子浮在水面,西紅柿沉在盆底。他用所學(xué)的物理知識對此現(xiàn)象作出一些分析,其中不正確的是(B)A.茄子受到的浮力等于它受到的重力B.茄子受到的浮力大于西紅柿受到的浮力C.西紅柿排開水的重力小于自身的重力D.西紅柿的密度大于茄子的密度12.小紅看到工作人員正在將船上的石塊向人工湖中填,她想:船上的石塊填入湖中前后,水面高度會變化嗎?于是她進(jìn)行了探究:首先,她將石塊b放在不吸水的木塊a上,如圖所示;然后將石塊b拿出,用體積忽略不計(jì)的細(xì)線系住,讓石塊b沉入水底,則水面高度下降(選填“上升”“下降”或“不變”)。

13.小佳在爸爸陪同下在游泳池學(xué)習(xí)游泳,為了安全,他用雙臂把一塊浮板壓入水中,如圖所示,借助浮板所受的浮力來輔助游泳。已知泡沫浮板的質(zhì)量是0.3kg,體積為3×10-3m3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)(1)當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時,浮板受到的浮力有多大?(2)為確保兒童游泳時的安全,使用該浮板的兒童至少需要把頭部露出水面,若兒童頭部的體積占人體總體積的十分之一,兒童的密度取1.0×103kg/m3,則使用該浮板的兒童體重不能超過多少千克?解:(1)浮板受到的重力:G浮板=m浮板g=0.3kg×10N/kg=3N;當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時,其受到的浮力:F浮=G浮板=3N;(2)設(shè)兒童的最大體積為V人,已知浮板的體積V=3×10-3m3,由于兒童和泡沫浮板整體漂浮,所以F浮總=G總,即:F浮人+F浮板=G人+G浮板,則根據(jù)阿基米德原理和重力公式可得:ρ水g(1-110)V人+ρ水gV=ρ人gV人+G浮板整理可得兒童的最大體積:V人=ρ水gV=1×1=0.027m3,則兒童的最大體重:m人=ρ人V人=1.0×103kg/m3×0.027m3=