1、第3节物体的浮沉条件及应用知能演练提升一、能力提升1.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是()A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉2.某同学制作了如图所示的潜艇模型,下列说法错误的是()A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定3.某同学自制的简易密度计如图所示,它是用
2、木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法错误的是()A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对它的浮力B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小C.读数时需用手扶住密度计D.木棒越细,测量误差越小4.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为FAFBFCB.三个物体的密度大小关系是ABCC.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲p乙p丙5.一重为0.6 N
3、的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为 N,甲的密度(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的密度。6.经测量,某水上运动项目使用的长方体水上标志物的质量为100 kg,体积为0.2 m3,则它的密度为kg/m3。它漂浮在平静的水面上受到的浮力为N。(g取10 N/kg)7.将密度为0.9103 kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露=V;当冰块完全熔化后(总质量不变),容器中的水面将(选填“升高”“降低”或“不变”)。8.三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同
4、的实心球相连。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况。乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是(选填字母)。A.F甲F乙F乙F丙C.F甲=F乙=F丙这三个球的密度大小关系是(选填字母)。A.甲乙乙丙C.甲=乙=丙其中(选填“甲”“乙”或“丙”)球的密度与液体密度相同。9.老师组织学生开展用橡皮泥进行“造船”比赛活动。要求每个学生用一块质量为60 g、密度为1.5103 kg/m3的橡皮泥造一艘小船,然后把图钉或者螺母、沙粒等当“货物”装进去,看谁的小船装载的“货物”最多,最后是小华同学造的小船以装载了100 g的“货物”获胜,如图所示。(g取10 N/kg
5、)求:(1)这块橡皮泥直接放入水中所受到的浮力;(2)小华“造”的小船装载100 g货物时受到的浮力;(3)根据上面的计算,说一说用钢铁造的船能浮在水面上的道理。二、探究创新10.一般情况下,人在水中会下沉,在死海中却能漂浮在水面上。为此,小李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想,他设计了如图所示的实验进行探究。(1)铝块在水中受到的浮力F浮= N。(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是(选填“正确”或“错误”)的,原因是。(3)小赵同学认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的
6、烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉、在浓盐水中悬浮,如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据的知识可得,鸡蛋受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度(选填“有关”或“无关”)。知能演练提升1.A解析密度计总是漂浮在液体中,所受浮力等于自身重力,而重力不变,所受浮力大小相同,A对;轮船从长江驶入东海,始终漂浮,所受浮力等于自身重力不变,水的密度变大,则轮船浸入水的体积变小,所以吃水深度变小,B错;橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变排开水的体积实现的,橡皮泥的重力不变
7、,C错;潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉的,D错。2.B解析潜水艇是通过改变自身的重力来实现下潜、悬浮和上浮的,结合这个特点来对此题的模型进行分析。当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确,但不符合题意;现在潜艇模型浸没于水中,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错,符合题意;向外拉注射器活塞,试管内水增加,试管内水量适当时,潜艇可能悬浮,故C正确,但不符合题意;为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕有铁丝,故D正确,但不符合题意。3.C解析木棒漂浮在水面上,根据二力平衡可知,静止
8、时密度计的重力等于水对它的浮力,故A正确;根据F浮=液gV排知,在浮力不变时,木棒浸入液体的体积越大,液体密度越小,故B正确;读数时自制密度计在液体中处于漂浮状态,因下部较重,能直立在水中,不能用手扶住密度计,故C错误;根据F浮=液gV排=液gSh知,在浮力、液体密度不变时,排开液体的体积不变,若木棒越细,则刻度值越稀,测量误差越小,故D正确。4.C解析A、B、C三个正方体的体积相同。由题图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排VB排VC排,根据F浮=液gV排可知,浮力的大小关系为FAFBFC,故A错误。由题图可知,A和B处于漂浮状态,C处于悬浮状态,则由浮沉条件可知,GA=FA,
9、GB=FB,GC=FC,由于FAFBFC,所以GAGBGC。由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据=mV=GgV可知,物体密度的大小关系为ABV排乙,所以甲乙。答案0.6小于6.解析=mV=100kg0.2m3=500kg/m3;物体处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,所以F浮=G=mg=100kg10N/kg=1000N。答案5001 0007.解析由题意可知冰浮在水面上,则F浮=G冰,由阿基米德原理和重力公式可得水gV排=冰gV,则V排=冰V水=0.9103kg/m3V1103kg/m3=910V所以露出水面的体积V露=V-V排=V-910V=110V当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰
10、的质量相同,即水V冰化水=冰V所以V冰化水=冰V水=0.9103kg/m3V1103kg/m3=910V,即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同,故液面高度不变。答案110不变8.解析已知三个实心球体积相同,则排开液体的体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,根据F浮=液V排g可知,它们受到的浮力F甲=F乙=F丙。由题图可知,若没有弹簧,则在液体中,甲球将漂浮,乙球将悬浮,丙球将下沉,故甲液,即甲乙丙。答案CA乙9.解析本题考查浮力的计算及对漂浮的分析。(1)橡皮泥的密度大于水的密度,橡皮泥直接放入水中会下沉V排=m泥=0.06kg1.5103kg/m3=410-5m3F浮=水gV排=1.010
11、3kg/m310N/kg410-5m3=0.4N。(2)G总=G物+G船=0.1kg10N/kg+0.06kg10N/kg=1.6N小船漂浮,则F浮=G总=1.6N。(3)用钢铁造的船是空心的,增大了排开水的体积,从而增大了浮力。答案(1)0.4 N(2)1.6 N(3)见解析10.解析(1)由题图甲知,弹簧测力计分度值是0.2N,铝块重力G=2.7N;由题图乙知,铝块浸没在水中后所受浮力F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N。(3)鸡蛋在水中下沉,受到水的浮力小于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在浓盐水中,根据二力平衡知识可得,鸡蛋受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;由于鸡蛋重力不变,故水中鸡蛋受到的浮力小于浓盐水中鸡蛋受到的浮力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。答案(1)1(2)错误没有控制铝块排开液体的体积相同(3)小于二力平衡等于有关
