[思考]你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的?
它的原理是否跟潜水艇一
样?
[答]不一样。
潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉,而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的。
二、密度计
1.用途:
测量液体的密度。
2.工作原理:
漂浮原理即F浮=G。
3.刻度值的特点:
(1)上面读数小,下面读数大;
(2)刻度不均匀,上疏下密。
[典型例题解析]
[例1]一艘质量为1500吨的轮船,装上5×103吨货物后刚好满载,它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是()
A.1.47×103牛,1500吨B.3.43×103牛,3500吨
C.4.9×103牛,5000吨D.6.37×103牛,6500吨
[例2]如图1—30所示,一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。
现将石子全部投入
水中后,水面将()
A.保持不变B.升高一些C.降低一些D.都有可能
[例3]用同一支密度计测甲、乙、丙三种液体的密度,如图1—3l所示,则甲、乙、丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何?
[例4]如图1—32所示,一木块上面放着一实心铁块A,木块顶部刚好与水面相平,在同样的木块下挂另一铁块B,木块也刚好全部浸在水中,则A、B两铁块的体积比是多少?
(ρ铁=7.8×103千克/米3,ρ水=1.0×103千克/米3)
[课内练习]
1.潜水艇完全潜入水中,再继续下潜时()
A.浮力不变,压强变大B.浮力变大,压强变大
C.浮力不变,压强不变D.浮力不变,压强变小
2.某轮船的最大排水量是2×104吨,若轮船自身质量是3×103吨,那么这轮船最多可装________吨货物。
3.一艘轮船从长江驶入东海,轮船受到的浮力排出液体的体积。
4.一实心物体放到水中受到浮力为9牛,将该物体放入密度为0.8×103千克/米3的酒精中,受到浮力为8牛,则实心物体的密度大小范围为()
A.ρ物>1.0×103千克/米3B.0.8×103千克/米3<ρ物<1.0×103千克/米3
C.ρ物<0.8×103千克/米3D.无法确定
课外同步训练
[基础过关]
1.密度计是测量的仪器。
把它放在密度较大的液体中时,它排开的液体体积则____(填“较大”或“较小”)。
2.有一个圆柱形容器恰能盛满9.8牛的水,现往该容器中盛满密度为ρ液的液体,并放入一个物块,物块受到的浮力为F浮,则下列判断中错误的是()
A.若ρ液>ρ水,则F浮可能大于9.8牛B.若ρ液>ρ水,则F浮可能小于9.8牛
C.若ρ液<ρ水,则F浮可能大于9.8牛D.若ρ液<ρ水,则F浮一定小于9.8牛
3.如图l一33所示是用同一密度计测定甲、乙两种不同液体的密度的实验装置,下列说法中正确的是()
A.甲液体对密度计的浮力大些B.甲、乙两液体对密度计的浮力相等
C.甲液体的密度大于乙液体的密度D.甲液体的密度等于乙液体的密度
4.一种液体的密度随深度而增加,它的变化规律是ρ=ρ0+kh,式中ρ0、k是常数,h表示深度。
设深度足够,有一只密度为ρ',的实心小球投入此液体中,且ρ'>ρ0,则下列判断中正确的是()
A.小球将一沉到底,不再运动
B.小球将漂浮在液面上,不能下沉
C.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深h=
处
D.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深h=
处
5.如图1—34,容器中水面上漂浮着一只空碗,水底沉着一只土豆。
若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面),则水面高度将()
A.下降B.上升C.不变D.条件不足,难以判断
6.有木球、铁球和铜球(ρ木<ρ铁<ρ铜)静止在水中时的位置,如图1—35所示,则可以确定肯定是空心的是(B)
A.木球B.铁球C.铜球D.都是空心
[深化提高]
7.均匀的正方体木块放入水中处于漂浮状态,现将露出水面部分切去,则剩余部分木块将()
A.将上浮一点B.将下沉一点C.仍不动D.无法判断
8.一木块浮在密度为ρ的液体中,此时受到的浮力大小为F,若将该木块投入到密度为2ρ的液体中,稳定后,木块受到的浮力大小又为()
A.2FB.FC.
D.无法判断
9.一只烧杯中装有水,水面上漂浮着一块冰块,当冰块熔化后,烧杯中的水面将如何变化?
(ρ冰=0.9×103千克/米3)
练习题
1、体积相同的三个铜球在水中静止,如图所示其中它们所受浮力关系是
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
2、水槽中放一个小铁盒,铁盒中放少许细线和一个铝块,铁盒漂浮在水面。
现用细线把铝块拴在铁盒下面,铁盒仍漂浮在水面。
讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积,说法正确的是( )
A.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变大
B.水槽中水位下降,铁盒浸入水中的体积不变
C.水槽中水位不变,铁盒浸入水中的体积变小
D.水槽中水位上升,铁盒浸入水中的体积不变
3、用同一只密度计测量三种液体的密度如图3所示,请比较三种液体的密度大小关系
4、如图2所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。
甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是
A甲受到的浮力B乙受到的浮力大
C丙受到的浮力大D甲、乙、丙受到的浮力一样大。
5、如图5所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积.图像口、6分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系.下列说法中正确的是
A.将物体甲放入水中一定浮在水面
B.将物体乙放入水中一定沉入水底
C.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面
6、池底的小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是____
A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小
7、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条"吃水线",又称"载重线",如图2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.当船从北大西洋驶向印度洋时
轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有______
A.浮力增大,ρ1=ρ2
B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2
D.浮力不变,ρ1<ρ2
8、如图所示,我省某高校研制的水下机器人在海面下作业,若它继续下潜,在此过程中()
A.所受浮力变大,压强变大
B.所受浮力变大.压强变小
C.所受浮力不变.压强变大
D.所受浮力不变.压强不变
9、完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况是( ).
A.浮力不断变大,但小于重力.
B.浮力不变,但浮力大于重力
C.浮力先大于重力,后小于重力.
D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力
阿基米德原理公式解题的基本思路
液gV排=
物gV物
1、质量是5.4千克的铝球,当铝球有一半的体积浸没水中时受到的浮力是30N。
该球是空心还是实心?
若把铝球浸没水中静止时受到的浮力是多大?
(
)
2、有一木块,放入水中静止后,有1/4的体积露在水面上,若将它放入另一种液体中时,有3/5的体积浸入液体中,求液体的密度.
3、如图,现有一正方体的物体悬浮于密度为
的液体中,其边长为L,上表面距液面的深度为h,那么下表面距液面的深度即为
.请根据浮力产生的原因推导阿基米德原理.
4在水中漂浮的一蜡块,已知蜡的密度为0.9×103kg/m3,蜡块的体积为100cm3,它受到的浮力是()
A.0.98NB.0.882NC.0.098ND.无法判断
5木块漂浮在水面上,当把铁块A放在木块上时,木块刚好全部浸没在水中,若把与A体积相等的合金块B悬挂在木块下方,木块也刚好全部浸入水中,合金的密度是()
铁=7.8×103kg/m3
A.6.8×103kg/m3B.7.8×103kg/m3C.8.8×103kg/m3D.9.8×103kg/m3
液面变化
1、一块浮在水面上冰化了以后液面将,若把冰浸没在盐水或果汁里,冰化后液面将,若冰中包有石块呢?
若冰中包有木块呢?
2、漂浮在水池中的一个木盆,里面有一块石头和木块,如果将石头从木盆中取出扔到水池里,则池内水面高度().如果将木头从木盆中取出扔到水池里,则池内水面高度().
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定
3、如图所示,体积不同,重力不同的A、B两个物体浸没在水中.用绳系住A物,拉力为F时A物体静止.用力F压B物体时,B物体也静止,若将A、B两物固定在一起放入水中,它们将().
A.上浮,液面将下降 B.下沉,液面将上升
C.悬浮,液面将不变 D.无法判定
4、如图所示,在一个较大的容器内的水面上放一个木块,木块上面放一个体积是1
,重19.6N的物体,此时木块漂浮.如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器里的水面将( )
A.上升B.下降 C.不变D.无法判定
5、装有水的圆柱形容器的底面积为S。
将一木块放入水中,木块漂浮,水未溢出,容器底受到水的压强增大了P1。
把木块浸入水中的部分削掉,并把原露出水面的部分再放回水中,水块静止
6.如图5所示装置,实心铝块(ρ铅=2.7克/厘米3)B、C的体积均为10厘米3。
当B浸没在水中时,木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。
若用铝块D替换C,使A在桌面上向右匀速运动,则D的质量应为(铝块B始终在水中,水与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计)
A.7克B.10克
C.17克D.27克
综合计算
1、如图1—5—6(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为0.6N.将细绳剪断,木块上浮,静止时有
的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取10N/kg)
(a)(b)
2、如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3.求:
甲、乙铁块的质量比.
图1—5—7
3、某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有
体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)
4、质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?
重多少?
将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?
所受浮力是多少?
(g取10N/kg)
5、用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)