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水的浮力(二)

发布时间:2013-11-03 08:01:06  

水的浮力(二)

一、物体的浮沉条件的应用

(1) 密度计:是测量 的仪器,它根据 原理制成。

例1:把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中,情况如图中甲、

乙所示,由此得出的下列判断中正确的是( )

A. 这个密度计在甲液体中受的浮力较大

B. 这个密度计在乙液体中受的浮力较大

C. 甲种液体的密度较大

D. 密度计B处的刻度值应大于A处的刻度

(2)轮船:密度大的物体要能浮在水面,只要做成空心,使它能够排开更多的水,受到的浮力更大,使之能浮在水面上。轮船便是一例。轮船的大小通常用 来表示,它就是轮船满载货物后排开的水重。如6万吨的油轮,不是说该油轮能装6万吨的货物,而是指船满载时受到水的浮力为6万吨,即货物+船重。

例2:一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头卸下货物后停泊.下列说法正确的是( )

A、轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的“排水量”减小

B、轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的“排水量”不变

C、轮船所受浮力不变,将下沉一些,轮船的“排水量”减小

D、轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的“排水量”不变

(3)潜水艇:靠改变 来实现上浮或下沉。(浮力保持不变)

例3:2010年8月17日,美韩“乙支自由卫士”演习第三天,据说,为防患于未然,中国094级战略潜水艇从长江某基地赴黄海执行任务,在此过程中( )

A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力

B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力

C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力

D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力

另例:下面是甲、乙两同学有关潜水艇在水中的升潜原理的分析.甲同学认为水舱内的水是潜水艇的一部分,潜水艇所受浮力不变,改变水舱内水的多少是改变潜水艇的重力,即潜水艇是通过改变自身重力来升潜的;乙同学认为水舱内的水不是潜水艇的组成部分,潜水艇自身重力不变,改变水舱内水的多少是改变潜水艇排水的体积,从而改变潜水艇所受浮力,即潜水艇是通过改变自身所受浮力大小来升潜的.对于甲、乙两位同学的分析,以下判断正确的是( )

A、只有甲正确B、只有乙正确C、甲、乙都正确D、甲、乙都不正确 (4)热气球(鱼鳔):靠改变 来实现上浮或下沉。

例4:如图是高空中的一只,以下有关它的说法正确的是( )

A、为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热

B、为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分

C、正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升

D、正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升

二、浮沉条件的有关题型

题型一:题中直接告诉状态,根据状态判断比较,得出结论

1、漂浮

例5:如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水面上,露出长度为L,当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分( )

A、还会重新露出水面 B、不会重新露出水面

C、以上两种可能都有 D、无法判断是否会重新露出水面

例6:在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁

丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸

入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到

的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确

的是( )

A、F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 B、F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙

C、F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 D、F甲=F乙=F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙 2、悬浮

例7:如图,某同学制作了潜水艇模型,调节后恰好悬浮于水中,下列说法不正确的是( )

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,可实现潜艇下沉

D、若要潜艇模型露出水面5cm3,应需压出5g的水

3、下沉

例8:一石块和一玩具气球(气球内充有空气)捆在一起,浸没在

水中,它们在水中的过程中,受到的浮力将( )

A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、不变 D、先减小,后增大

题型二:先根据浮沉条件判断出物体的状态后再解答。

1、通过比较力来确定状态:

例9:某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验,他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮,然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆( )

A、下沉 B、上浮 C、悬浮 D、漂浮

例10:体积为60L的救生圈,所受重力为50N,体重为450N 的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是( )

A、人和救生圈没入水中,处于悬浮状态 B、人和救生圈漂浮,部分露出水面

C、人和救生圈沉入水底 D、以上情况都有可能

2、通过比较密度来确定状态:

例11:把密度为0.6×103kg/m3、重为12N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是( )

A、漂浮,F浮>12N B、漂浮,F浮=12N C、沉底,F浮<12N D、沉底,F浮=12N

例12:将重为4N,体积为6×10-4m3的实心物体投入一装有适量水的溢水杯中,溢出水300g.若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是( )

A.物体上浮,F浮= 6 N B.物体悬浮,F浮= 4 N

C.物体漂浮,F浮= 4 N D.物体沉在水底,F浮= 63N

对应练习:

把重8N、体积为1.0×10-3m3的实心物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( )

A.漂浮,F浮=10N B.悬浮,F浮=8N C.漂浮,F浮=8N D.沉在水底,F浮=10N

3、通过比较质量来确定状态:

例13:小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)

A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中 C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力 题型三、要讨论可能的状态才能解题的

例14:有一个实心物体,先后投入水和酒精中,物体静止后,所受的分别为12N和10N,则物体在水和酒精中的浮沉状态是( )A、水中悬浮,酒精中漂浮 B、水中沉底,酒精中沉底

C、水中漂浮,在酒精中悬浮 D、水中漂浮,在酒精中沉底

三、液面上升、下降问题

例15:池塘里漂浮着大量的冰块,如果没有其它因素影响.当冰块熔化后,池塘内水位将( )

A.升高 B.不变 C.降低 D.无法判断

对应练习:将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高

度将( )A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定

四、浮力易错题

1.没关注题中的液体是否装满

例16:某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3N的水,则它受到的浮力( ) A一定为0.3N B可能为0.2N C一定为0.5N D可能为0.4N

2.没关注物体是否处于平衡态

例17:一艘轮船在海上遭遇风暴沉没,它从开始下沉到完全没入水中前,所受到的浮力变化情况是( )A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判断

3.没关注题中的信息

例18:研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若海水密度及舰艇质量不变,比较两地,则该舰艇( )

A.在亚丁湾所受浮力较小 B.在亚丁湾所受浮力较大

C.在两处所受浮力相等 D.在亚丁湾所排开海水的重力较大 对应练习:目前,制造中国自己航母的呼声越来越高,如图所示是某位网友提供

的中国航母的设想图。一艘航母的舰载机飞离航母后,则有( )

A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将下沉,所受浮力增大

C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变

4.没考虑到物体最终在液体中处于什么状态,直接用阿基米德原理解题

例19:把重10N,体积为1.2×103cm3的物体投入水中,求物体受到的浮力?

练习:

1.列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )

A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B.从长江驶入大海的轮船

C.海面下正在下沉的潜水艇 D.在码头装载货物的轮船

2.密度为ρ的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体,C正在向上运动,B静止,C正在向下运动。此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的大小关系是________,请写出B物体所受的浮力表达式FB =______,B物体的密度为_______。

3.将小铁块和小木块放入一盆水中.结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是( )

A.木块受到浮力,铁块不受浮力 B.铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力

C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力

4.一艘油轮满载时排水量为5800t,它受到的浮力为N,在码头卸下8×105kg的燃料后,油轮排开水的体积是 m3。(g取10N/kg,下题同)

5.把重为8N,边长为0.1m的正方体物块投入水中,当物块静止时,下列说法正确的是( )

A. 物块在水中处于悬浮状态词 B. 物块所受的浮力为10N

C. 物块下表面所受水的压强为800Pa D. 物块下表面所受水的压强为1000Pa

6.有一空心金属球,重为2.5N,体积为300cm3,把它浸没在水中,则它最后所处的状态及此时所受的浮力是( )

A. 漂浮在水面上,所受的浮力是2.5N B. 漂浮在水面上,所受的浮力是3N

C. 停留在水中,所受的浮力是2.5N D. 沉在水底,所受的浮力是3N

7.浮在水面上体积相等的冰块,一块是纯净的,一块含有沙子,一块含有气泡,它们浸入水内的体积相比( )

A. 含沙子的最大 B. 纯净的跟有气泡的相同 C. 浸入的体积一样 D. 含气泡的最大

8.物体悬浮在水中,下列选项正确的是( )

A、水对物体竖直向下的压力大于竖直向上的压力

B、水对物体竖直向下的压力与水对物体竖直向上的力的合力方向竖直向上

C、物体受浮力、重力、压力 D、浮力大于重力

9.悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后,潜水艇将( )

A、下沉 B、上浮 C、仍悬浮在水中 D、先下沉后上浮

10.浸没在水中的钢球,在继续过程中,它受到的( )

A、浮力不变,压强变大 B、浮力不变,压强变小

C、浮力变大,压强变大 D、浮力变小,压强变小

11.是鱼体内可以涨缩的气囊,是鱼类的沉浮器官.主要是通过改变下列哪一个因素来实现沉浮的( )A、鱼的重力 B、鱼的质量 C、鱼排开水的体积 D、鱼受到的压强

12.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“”,又称“载重线”,如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线(S线在上,W线在下).当

船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力( )

A、浮力增大B、浮力减小C、浮力不变D、无法确定

13.悬浮在空中的气球要下降,必须____________,从而使___________减小;潜

水艇要从水中浮上来,要使潜水艇__________减小.

14.一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小________,它受到的浮力_______,它排开水的体积________.(填“变大”、“变小”或“不变”)

-4315.体积为10米的金属块浸没在水中时,它会受到竖直 的浮力,

浮力的大小为 牛.若它在水中静止不动,它所受合力的大小为 牛.

16.鳔是鱼在水中实现沉浮的一种重要调节器官.某同学解剖大鲤鱼得到了

鱼鳔,进行了如下实验.(1)该同学用如图方法测得鱼鳔的体积为l00m1,

这一测量结果与空气中鱼鳔的体积相比是 ( 选填“偏大”或“偏

小”).(2)为分析鱼鳔内气体的成分,该同学用适当的方法将鳔内气体转移到集气瓶中,并将燃着的木条插入其中:发现木条能继续燃烧.由此

可知,鳔内气体中含有 。

17.水中的鱼儿是通过改变鱼鳔中的气体体积来

实现浮沉的.如图甲、乙所示是同一条鱼静止在

不同深度的两种情况.则甲状态下鱼受到的浮力

乙状态下鱼受到的浮力.

18.如图所示,一个重为0.2N的小球被拉线拉住而浸没在液体中,如果它受的浮力是

1.8N,则拉线对球的拉力是.

19.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体

33的密度。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×10kg/m)中静止时露出液面的高度为2cm,

“土密度计”在水中静止时露出水面的高度为为3cm;“土密度计”在硫酸铜溶液中静止

3时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m。(螺母的体积忽

略不计)

20.某校地质小组的同学们,需测量一种矿石的密度。现有器材:小矿石块、天平(含砝码)、一个烧杯、足量的水、细线。请你利用上述器材帮助他们设计出两种测量该矿石密度的实验方案。 要求:1)写出其中一种方案的实验步骤及矿石密度的表达式(用测量量和已知量表示) 2)简述另一种方案的步骤; 3)对两种方案的可操作性或误差进行简单评估,写出一条即可。

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