1、专题11 浮沉条件及其应用教师版专题11 浮沉条件及其应用(教师版)【教科版】一、目标要求目标要求重、难点知道物体的沉浮条件重点掌握利用物体沉浮条件解决问题的方法难点二、知识点解析1.浮沉条件:F浮G物(液物)物体_(静止时_)。 F浮G物(液物)物体_。 F浮G物(液物)物体_。 F浮G物(液物)物体_。2.轮船、密度计:利用漂浮,F浮G物潜水艇、浮筒打捞沉船:靠改变自身的_来实现上浮和下沉。气象台的探测气球、鱼:靠改变(自身体积)受到的_来实现上浮和下沉。热气球:靠改变自身的_实现上升与下降密度计:在任何液体中都处于_状态,越靠上示数越_测液体密度时,密度计浸入待测液体的体积越小,则待测液
2、体密度越大,反之,待测液体密度越小.三、考查方向1.物体沉浮条件典例一:甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水。将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为F甲、F乙,则()A.p甲p乙,F甲F乙 B.p甲p乙,F甲F乙C.p甲p乙,F甲F乙 D.p甲p乙,F甲F乙【答案】B【解析】根据漂浮与悬浮的条件可判断鸡蛋在不同杯子中受到的浮力的大小;根据鸡蛋的浮沉情况判断出杯中盐水密度的大小关系,再利用压强公式pgh判断压强的大小。解:读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可
3、知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即F甲F乙;鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式pgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,即p甲p乙。故选:B。2.利用物体沉浮条件判断典例二:将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的同规格烧杯中,甲球沉底、乙球悬浮、丙球漂浮,如图所示,下列说法中正确的是()A三个小球的质量大小关系是 m甲m丙m乙 B三个小球受到的浮力大小关系是 F甲F乙F丙 C三个小球的密度大小关系是甲乙丙 D三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲p丙p乙【答案】C。【解析】AC、甲球下
4、沉至容器底部,乙球悬浮,丙球漂浮,所以甲球的密度大于水的密度,丙球的密度小于水的密度,乙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:甲乙丙,且三个实心小球体积相同,根据mV可知,三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙,故C正确、A错误;B、由于甲、乙、丙三个实心小球体积相同,由图可知排开水的体积关系:V甲排V球,V乙排V球,V丙排V球,所以V甲排V乙排V丙排,根据F浮液V排g可知浮力大小关系是:F甲F乙F丙,故B错误;D、因为三个相同烧杯中都装满水,水的深度h相同,根据pgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:p甲p乙p丙,故D错误。故选:C。3.利用物体沉浮条件计算典例三:如图所示,将重
5、力为G的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时有的体积露出水面,已知水的密度为,重力与质量的比值为g。求:(1)木块在溢水杯中排出水的质量。(2)若在木块上加一质量为m的重物,刚好使木块上表面与水面平齐,则木块下表面受到水的压力。(3)木块的密度。【答案】(1)木块在溢水杯中排出水的质量为;(2)木块下表面受到水的压力为G+mg;(3)木块的密度为。【解析】(1)根据漂浮条件、Gmg和阿基米德原理算出木块在溢水杯中排出水的质量;(2)若在木块上加一质量为m的重物,刚好使木块上表面与水面平齐,此时木块和重物整体处于漂浮状态,浮力等于重力,根据浮力产生的原因算出木块下表面受到水的压力;
6、(3)因为木块处于漂浮状态,所以F浮G,即g(1)V木gV,算出木块的密度。解:(1)根据漂浮条件和阿基米德原理知F浮G排G,所以木块在溢水杯中排出水的质量为:m排;(2)若在木块上加一质量为m的重物,刚好使木块上表面与水面平齐,此时木块和重物整体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮G+mg,根据浮力产生的原因知,F浮F向上F向下,因为木块和物体整体处于漂浮状态,所以F向下为零,则木块下表面受到水的压力为:F向上F浮G+mg;(3)因为木块处于漂浮状态,所以F浮G,即g(1)V木gV,所以木块的密度为:木。答:(1)木块在溢水杯中排出水的质量为;(2)木块下表面受到水的压力为G+mg;(3)木块
7、的密度为。四、模拟训练一、基础练习1(2021山东济南市九年级一模)如图所示,用橡皮泥捏成的实心小球沉入水底,而再将同样一块橡皮泥捏成的小船却能漂浮在水面上,关于橡皮泥受到的浮力,下列说法正确的是()A橡皮泥小球受到的浮力等于自身的重力B橡皮泥小球受到的浮力大于自身的重力C橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力D橡皮泥小船受到的浮力大于自身的重力2(2021广西柳州市九年级一模)如图所示,将铝块A放在木块B上漂浮在水面,若将A投入水中,这时容器内水的液面高度及水对容器底部的压强变化情况是()A上升、增大 B下降、减小 C不变、不变 D不能确定3(2021江西南昌市九年级零模)如图所示,某同学将两个
8、完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则()Ap甲p乙,FAFB Bp甲p乙,FAFBCp甲=p乙,FA=FB Dp甲p乙,FA=FB4(2021北京人大附中九年级月考)如图所示,四个完全相同的容器内水面相平,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,丁容器用木棍恰好把木块压入水中,则下列说法正确的是()A四个容器对水平桌面的压力相等B丙容器中水对杯底的压强最小C四个容器中水对杯底的压力与物体所受浮力有关D如果向丙容器中加入适量食盐,小球再次静
9、止时受到的浮力变大5(2021北京九年级零模)有质量相等的甲、乙、丙三个小球,另有A、B、C三个完全相同的烧杯中,盛有体积相等的水的。把三个小球分别放入三个烧杯中,甲球在A烧杯中漂浮,乙球在B烧杯中悬浮,丙球在C烧杯中沉底,烧杯中的水均未溢出。下列说法正确的是()A三个烧杯中,水对杯底压强的关系是pApBV乙V丙C三个小球所受浮力的关系是F甲F乙F丙D三个小球密度的关系是甲乙FB p甲p乙 BFAFB p甲p乙CFAFB p甲p乙 DFAFB p甲p乙4(2021重庆市凤鸣山中学九年级月考)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体
10、中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平,则下列判断正确的是()A物体受到的浮力 FAFBFC B物体下表面受到液体的压力 FAFB=FCC液体对容器底的压强 p甲=p乙=p丙 D容器对桌面的压力 F甲F乙F丙5(2021四川雅安市九年级一模)如图所示,水平桌面上底面积为S的柱形容器中装有水,将金属块和木块叠放在水中,水面恰好与木块上表面相平;将金属块取下放入水中后下沉至底部、木块再次静止时,水对容器底的压强减小了p,已知金属块的重力为G1,木块的重力为G2,水的密度为,下列说法正确的是()A木块的密度为 B木块受到的浮力减小pSC金属块的体积为 D金属块的密度为6(2021全国九年级专题
11、练习)将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,比较它受到的浮力大小,表示浮力最小的是()A图甲 B图乙 C图丙 D无法比较7(2021沙坪坝区重庆八中)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个质量和体积都相同长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平。则下列判断正确的是()A物体受到的浮力 B三种液体的密度C容器对桌面的压强 D物体下表面受到液体的压力8(2021山西晋中市九年级零模)如图所示,实践小组的同学们自制了潜水艇,并进行实验。下列对潜水艇运动状态分析正确的是() A漂浮时所受浮力最大 B上浮时所受浮力等于它自身的重力C悬浮时
12、所受浮力等于它排开水的重力 D下潜的过程中所受水的压强不变9(2021广西玉林市九年级开学考试)如图所示,水面下同一地方同一深度有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是()A正在下潜的是甲艇B没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大C正在下潜的潜艇,所受的水的压强不变D没露出水面前,两艘潜艇所受的浮力相同10(2021全国九年级专题练习)如图所示,水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓慢地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上
13、表面刚没入水中的过程中()A溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数不变B溢水杯底所受水的压力变小,电子秤的示数变小C溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数变小D溢水杯底所受水的压力变大,电子秤的示数变大11(2021太原市山西大附中九年级月考)“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求、潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法正确的是()A潜水艇排开海水的体积不相等 B潜水艇所受的重力大小相等C潜水艇所受的浮力大小不相等 D潜水艇所受的浮力与重力大小不相等12(2021全国八年级课时练习)在学习浮力时,张老师利用一杯水和一只空牙膏袋,给同学们做了一个简单的实验,极大的提高
14、了同学们网络学习物理的热情。他取一只空牙膏袋,第一次把它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一水杯甲中,如图所示。下列说法中正确的是()A两次牙膏袋的质量相等,体积相等,因此两次牙膏袋的密度甲乙B甲图中浸没,乙图中只有部分浸入,因此两次排开水的体积V甲V乙C甲图中浮力小于重力,乙图中浮力等于重力,因此两次所受的浮力F甲F乙D甲、乙两图浸入体积相等,因此两次杯底受到水的压强p甲p乙13(2021全国九年级专题练习)水平桌面上放着两个相同的玻璃缸甲和乙,玻璃缸中装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭,如图所示。下面的分析有错误的是()A甲、乙两玻璃缸底部受到水的压强相等B大玩具鸭受到的
15、浮力等于它的重力C大小两只玩具鸭排开水的重力相等D甲、乙两玻璃缸对桌面的压力相等14(2021江苏九年级专题练习)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VAVB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是()A甲液体的密度较大B甲液体对容器底的压力较小C甲液体中的物体所受的浮力较大D两种液体对容器底的压强相等15(2021辽宁沈阳市八年级月考)放在桌面的圆柱形容器里盛有适量的水,有一块冰(冰=0.9g/cm3)静止漂浮在水面,这块冰露出的体积和总体积的比为_;若容器内是盐水,冰完全熔化后,容器底受到盐水的压强_ (填“变大”“不变”“
16、变小”)。16(2021四川攀枝花市九年级一模)如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则小球的质量为_g,甲、乙两杯中液体的密度之比甲:乙_(选填“”“=”或“”“”“”或“=”);若水温升高,石块将_ (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮” )24如图甲所示,弹簧测力计示数为5N,如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2N,则小球受到的浮力为_N,小球的体积为_cm3,剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为_N。(g取10N/kg)五、模拟训练一、基础练习1C【解析】AB用橡皮泥捏成的实心小球沉入
17、水底,小球受到的浮力小于自身的重力,故AB错误;CD同样一块橡皮泥捏成的小船能漂浮在水面上,处于漂浮状态,橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力,故C正确,D错误。故选C。2B【解析】由图可知木块B和铝块A在前一种情况中是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力;将A投入水中后会沉入水底,受到的浮力减小,木块B仍旧漂浮,受到的浮力不变,由此可知它们受到的总浮力减小,由阿基米德原理F浮=水V排g可知,排开水的总体积减小;所以容器内水的液面高度h下降;由液体压强公式p=gh可知,水对容器底部的压强减小,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。3D【解析】由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知FA=G,FB=G所以FA=FB甲液体中的A漂浮,所以甲液A乙液体中的B悬浮,所以乙液=B两种液体的密度甲液乙液又因为两容器液面等高,所以由p=gh可知,两种液体对容器底
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