浮沉條件及浮力應(yīng)用參考資料

1、浮沉條件及浮力的應(yīng)用重難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)解析題一：小明和小華利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，探究物體的浮沉條件，他們探究活動(dòng)的過程如下： 探究蠟塊的上浮條件。 測(cè)量蠟塊的重力；小明設(shè)計(jì)的方案：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出蠟塊的重力； 小華設(shè)計(jì)的方案：用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，求出重力。你支持（小明/小華）的方案，理由是 。 測(cè)量蠟塊受到的浮力；小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放在水中浮在水面時(shí)，測(cè)出蠟塊排開水的體積，用阿基米德原理 求出浮力。你認(rèn)為上述操作用存在的問題是 。 通過比較蠟塊的重 力和受到的浮力，可知物體上浮的條件是 探究蠟塊下沉的條件。 測(cè)量石塊的重力；用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力。 測(cè)量石塊受到的浮力；小明利用

2、量筒測(cè)出石塊浸沒水中排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力； 小華依據(jù)另一種原理，采用不同的方法也測(cè)出了石塊受到的浮力，其方法是：受到的浮力大于自身受到的重力，潛水艇將（）D.被水壓碎）者密度相同- 0（2）他們接著探究物體上浮的條件，過程如下：A. 取出小瓶， ;B. 用彈簧測(cè)力計(jì)C. 將小瓶浸沒水中松手后，觀察到小瓶上浮，在小瓶露出水面前，它受到的浮力為N ;依據(jù)D. 分析比較數(shù)據(jù)得出物體上浮的條件。題三：用塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等，按圖制作了一只潛水艇模型。為使?jié)撍鲁?，則必須從進(jìn)排氣管處吸氣，水從進(jìn)排水口進(jìn)入潛水艇。當(dāng)潛水艇在水中正好懸浮時(shí)，它所受到的浮力_（選填“小

3、于”、“等于”或“大于”）它所受重力。題四：下面是甲、乙兩同學(xué) 有關(guān)潛水艇在水中的升潛原理的分析。甲同學(xué)認(rèn)為水艙內(nèi)的水是潛水艇的一部 分，潛水艇所受浮力不變，改變水艙內(nèi)水的多少是改變潛水艇的重力，即潛水艇是通過改變自身重力來升 潛的；乙同學(xué)認(rèn)為水艙內(nèi)的水不是潛水艇的組成部分，潛水艇自身重力不變，改變水艙內(nèi)水的多少是改變潛水艇排水的體積， 從而改變潛水艇所受浮力， 即潛水艇是通過改變自身所受浮力大小來升潛的。對(duì)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，以下判斷正確的是（A. 只有甲正確B .只有乙正確C .甲、乙都正確 D .甲、乙都不正確題五：關(guān)于物體的浮沉與受到的浮力，下列說法正確的是（）A.把懸浮在水中的物

4、體分割成體積大、中、小不相等的三塊時(shí)，則大塊的一定下沉，中塊的懸浮，小塊 的一定下沉B. 同一只密度計(jì)在鹽水中受到的浮力和在水中受到的浮力一樣大后木球受到的浮力比石塊大C. 當(dāng)物體在液體中受到的浮力等于重力時(shí)，物體一定浮在液面D. 質(zhì)量相同的木球和石塊，一起放入水中，木塊漂浮在液面，石塊下沉，最題六：關(guān)于物體浮沉條件的應(yīng)用，下列說法錯(cuò)誤的是（）A. 熱氣球上升時(shí)球內(nèi)熱空氣的密度比球外空氣的密度小B. 在用密度計(jì)測(cè)液體的密度時(shí)，液體的密度越大，密度計(jì)的位置越高C. 輪船從海水中開到河水中所受浮力不變，但船身會(huì)上浮一些D. 潛水艇在上浮的過程中受到的浮力一直在變大題七：地面上有一個(gè)氫氣球體積是50

5、0m相同的材料制成一個(gè)體積為0.9dm3,質(zhì)量為1kg的實(shí)心球，掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，浸沒在此種液體中（球未 碰到容器底和壁）時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N，此球受到的浮力為N 。題十一：為了模擬潛水艇在水下的運(yùn)動(dòng)，小強(qiáng)要設(shè)計(jì)一個(gè)密閉的空心鐵盒，為了使這個(gè)空心鐵盒能懸浮在 3水中，鐵盒內(nèi)空心的體積與鐵片所占的體積之比V空: V鐵二 （ p鐵=7.8 X 10 kg/m，不計(jì)盒內(nèi)空氣的質(zhì)量）。，質(zhì)量是200kg，氣球下拴著質(zhì)量為 400kg的儀器設(shè)備。設(shè)地面附近空氣的密度是1.29kg/m 3,這個(gè)氣球能不能升空？題八：在0C、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，體積為 4X 10-3m的氫氣球，在地面附近受到空氣的浮力約

6、為N。如圖中，氫氣氣球會(huì)上浮起來，這是因?yàn)?。氫氣球釋放后，若它的運(yùn)動(dòng)可看成是勻速上升， 則上升過程中氫氣球的動(dòng)能（選填“增大”、“不變”或“減小”） ，重力勢(shì)能（選填“增大”、“不變”或“減小”），機(jī)械能（選填“增大”、“不變”或“減小”）。題九：如圖所示，兩只溢水杯分別盛滿甲、乙兩種液體，把一小球放入甲液體中，小球沉入杯底，溢出液體30g ;把完全相同的另一小球投入乙液體中，小球漂浮在液面上，溢出液體40g ,則甲、乙兩種液體的密度之比p甲：p乙為（）A.大于3:4B.小于3:4C.等于3:4D.不能確定題十：用不同材料制成A、B、C三個(gè)實(shí)心小球，體積相等，放入盛有某液體的容器中，靜止時(shí)各小

7、球所處的位置如圖所示，從而可以判斷 球的密度最大， 球受到的浮力最小。如果用與B球題十二：如圖所示，某同學(xué)在一薄壁平底玻璃管中裝入沙子，管口密封，制成一個(gè)“密度計(jì)”，用來測(cè)量液體密度。已知，試管和沙子總質(zhì)量為40g，試管底面積為2.5cm2。當(dāng)放入某未知密度的液體中靜止時(shí)，“密度計(jì)”漂浮在液面上，浸入液體中的體積為50cm3。（提示：計(jì)算中取 g=10N/kg）（1）“密度計(jì)”受到的浮力是多大？（2）這種液體的密度是多大？（3）液體對(duì)“密度計(jì)”底面的壓強(qiáng)是多大？浮沉條件及浮力的應(yīng)用講義參考答案 重難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)解析 題一：小華，蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值無法直接精確測(cè)量蠟塊沒有浸沒在水中當(dāng)物

8、體浸沒時(shí)，物體所 受浮力大于物體的重力用石塊的重力減去石塊浸沒水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)當(dāng)物體浸沒時(shí)，物體所受浮力小于物體的重力（以上描述性答案意思對(duì)即可，并不限于一種） 金題精講題一：B 題二：C 題三：8060 題四：1.25 X10課后練習(xí)參考答案題一：（1）選擇的實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、盛有水的燒杯、石塊（2）實(shí)驗(yàn)步驟： 用細(xì)線系好石塊掛在調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)下，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G; 讓石塊浸沒在燒杯里的水中（不接觸燒杯），記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F; 發(fā)現(xiàn)Fv G,說明石塊在水中受到浮力.詳解：因?yàn)橐磺薪谝后w或氣體中的物體都受到豎直向上的浮力，所以在水中下沉的物體不受浮力的觀點(diǎn)是

9、錯(cuò)誤的。（1）選擇的實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、盛有水的燒杯、石塊；（2）實(shí)驗(yàn)步驟：用細(xì)線系好石塊掛在調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)下，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 G;讓石塊浸沒在燒杯里的水中（不接觸燒杯），記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F;發(fā)現(xiàn)FvG,說明石塊在水中受到浮力。題二：（1）B、擦干瓶上的水；C 2.4;D、0.6N;（2）A、倒出螺母，將瓶子外面的水擦干；C、0.6，阿基米德定律（或 F浮=p gV.詳解：（1） B、為了準(zhǔn)確測(cè)量瓶子和螺母的重力，在測(cè)量前應(yīng)擦干瓶上的水；C、彈簧秤2至3之間有5個(gè)小分度，即每一分度表示0.2N,則指針?biāo)傅目潭葹?2.4N； D、由彈簧秤示數(shù)可讀出拉力F=1.8N,物

10、體在重力、拉力及浮力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，故物體所受浮力 F浮=GF=2.4N-1.8N=0.6N ； （ 2） A、為了觀察瓶子的上浮，故應(yīng)將螺母倒出，減小瓶子的重力，并且 為了準(zhǔn)確應(yīng)將瓶子外面的水擦干；C、由于瓶子的體積沒有變化，故由阿基米德定律可知，物體在露岀水面前其浮力應(yīng)等于有螺母時(shí)的浮力0.6N。（也可由浮力公式F浮=pgV分析得出結(jié)論）。題三：等于詳解：當(dāng)潛水艇在水 中正好懸浮時(shí)，潛水艇模型受到重力和浮力作用，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)物體漂浮的條件可知；重力等 于浮力。題四：A 詳解：甲同學(xué)以整個(gè)潛水艇為一個(gè)整體，水艙作為潛水艇的一部分，所以水艙內(nèi)的水是潛水艇的一部分，因整個(gè)潛水艇排開的水

11、的體積不變，所以潛水艇所受浮力不變，改變水艙內(nèi)水的多少是改變潛水艇的重力，即潛水艇是通過改變自身重力來升潛的；故甲同學(xué)說法正確；乙同學(xué)將水艙內(nèi)的水看做是潛水艇沒有排開的水，因?yàn)檫@部分水在潛水艇的內(nèi)部， 所以應(yīng)看作潛水艇自身的重力，故乙同學(xué)說法錯(cuò)誤；故選 A。題五：BD 詳解：因?yàn)槲矬w懸浮在水中，所以由密度比較法可知：p物=卩液。密度是物質(zhì)的一種特性，與物體的質(zhì)量、體積無關(guān)。當(dāng)把物體分成體積大小不同的三塊時(shí)，雖然它們的質(zhì)量和體積都不同，但密度都是相同的。由于物體的密度不變，所 以大、中、小三塊仍都懸浮在水中，故A錯(cuò)；密度計(jì)是專門測(cè)液體密度的儀器，密度計(jì)放在任何液體中它都是漂浮的，由于漂浮時(shí)，浮力

12、等于重力，所以密度計(jì)在任何液體中受到的浮力一樣大，B正確；物體漂浮時(shí)，浮力等于重力；物體懸浮時(shí)，浮力等于重力，所以 C錯(cuò)；木球和石塊質(zhì)量相同，則重力相同，放入水中時(shí)，木塊漂浮，所以木塊受到的浮力等于重力；石 塊下沉，是因?yàn)槭瘔K受到的浮力小于重力，所以木球受到的浮力比石塊大，D正確。題六：CD 詳解：熱氣球是利用在空氣中的浮力來工作的，當(dāng)氣體的密度小于空氣的密度時(shí)，浮力大于重力，才可以升空，故A正確；密度計(jì)是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力不變，如果液體的密度越大，則密度計(jì)浸入液體中的體積越 小，即越往上浮，所以密度計(jì)的刻度是越往下值越大，故B正確；輪船從海水中開到河水中，船處于漂浮，受到的

13、浮力等于自身的重力；因?yàn)榇艿降?重力不變，所受浮力 體積，船身會(huì) 下沉一些；故 的體積不變，所以排開水的 詳解：氫氣球受到空氣的浮力：積大于排開海水的水艇上浮時(shí)，本身題七：氣球能升空不變，但因?yàn)镃錯(cuò)誤；因?yàn)?體積不變，潛海水的密度大于河水的密度潛水艇在水中水艇上浮過程排開水的體積中受到的浮力，所以船排開河水的體 等于物體的體積，當(dāng)潛 不變，D錯(cuò)誤。F浮二 7空氣 gV排=1.29kg/m3 9.8N/kg 500m3 = 6321N ；氫氣球和儀器設(shè)備的總重力：G = mg = (200kg 400kg) 9.8N/kg =5885N ；/ F浮G,.氣球能升空。題八：0.05，氫氣球受到的

14、浮力 大于自身的重 力，不變，增大，增大詳解：(1)在空氣中：v排=v氣球=4XlO-3m3， p空氣=1.29kg/m 3，氣球受到的浮力：3-3 3F浮二空氣 gV排 =1.29kg/m 10N/kg 4 10 m 0.05N(2) 因?yàn)闅?氣球受到空 氣的浮 力大于自身的 重力，所以氫 氣氣球?qū)⑸细?；(3) 氫氣球釋放后，氣球的質(zhì)量不變、勻速上升，上升過程中氫氣球的動(dòng)能不變；上升的高度變大，重力勢(shì)能增大，而氣球的 機(jī)械能等于動(dòng) 能和重力勢(shì)能 之和，氣球的 機(jī)械能增大題九：B詳解：甲液體溢出的質(zhì)量m甲=30g，體積V甲，乙液體溢出的質(zhì)量 m乙=40g，體積V乙，由題意知V 甲> V

15、乙，則:：'甲V甲V< 1 ；由密度公式P =得:V甲VV乙30gV乙3V3"< i 乙 口乙乙V甲40gV甲4V甲4題十：A； C； 0 ； 9.8 詳解：(1 )如圖，C球漂浮，C球密度pc<p液；B球懸浮，B球密度pB= p液，A球下沉， A球密度pa> P液，三球密度Pa> Pb> Pc；(2)由圖知，三個(gè)球排 開水的 體積Va=Vb> Vc，F(xiàn)浮=p水gV排，三球受到的 浮力：Fa=Fb> Fc.(3)由圖 可知，B球處于懸浮 狀態(tài)，所以pB= p液，B球與實(shí)心球的材料 相同，p實(shí)心球= PB= p«，.實(shí)

16、心球在液體中懸浮，.實(shí)心球受到的浮力：F 浮 =G=mg=1kgX9.8N/kg=9.8N ，彈 簧測(cè)力計(jì)的示 數(shù): F 示=G-F 浮 =9.8N-9.8N=0N 。題 一:34： 5詳解：空心鐵盒能懸浮在水中，鐵盒受到的浮力等于鐵盒的重力，不計(jì)盒內(nèi)空氣的質(zhì)量，則：f浮 =g鐵即："水g(v鐵v空) 一 "鐵gV鐵1.0 103kg/m3 10N/kg (V鐵 V空) =7.8 103kg/m3 10N/kg V失解得：v空:v鐵=34:5333題十二：(1) 0.4N( 2) 0.8 10 kg/m (3) 1.6 10 Pa詳解：(1)密度計(jì)"的重力：G=m

17、g=40X10-3kg X 10N/kg=0.4N，由于 密度計(jì)”漂浮在未知 液體中，浮 力等于重力, 所以，密度計(jì)”受到的浮力：F 浮 =G=0.4N .(2)根據(jù)阿 基米德原理 F浮 = p« gV 排,變形得，F(xiàn)浮0.4N33這種 液體密度為：卩液=:76 =0.8漢10 kg/mgV排10N/kgX50"0 m3(3)密度計(jì)”浸入液體中的深 度：h=Y= 50cm 20cm = 0.2mS 2.5cm液體對(duì) 密度計(jì)”底面的壓強(qiáng): 通過比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體下沉的條件是金題精講 題一：懸浮在水中的潛水艇排出水艙中的一部分水后，A. 下沉B. 上浮C.懸浮

18、在水中題二：關(guān)于浮力、浮沉條件的說法中正確的是（A. 輪船從河里行駛到海里所受浮力增大B. 浸沒在液體中的物體所受浮力的大小隨深度的增加而增大C. 醫(yī)學(xué)上將人的血液滴入硫酸銅溶液中，如果血液恰好懸浮，則說明兩D. 阿基米德原理只適用于浸在液體中的物體，不適用于氣體中的物體題三：1783年，法國(guó)物理學(xué)家查理做成的世界上第一個(gè)可載人氣球，體積為620m* 1 2 3。設(shè)地面附近空氣的密度為1.3kg/m3,則這個(gè)氣球在地面附近受到空氣的浮力為 N。（g取10N/kg）題四：歡歡利用小試管、螺母和細(xì)線制成一個(gè)“土密度計(jì)”，用如圖所示的方法測(cè)量液33體的密度。“土密度計(jì)”在 酒精（昭精=0.8 X 10 kg/m ）中靜止時(shí)露出液面的高度為2cm ；“土密度計(jì)”在水中靜止時(shí)露出液面的高度為3cm； “ 土密度計(jì)”在硫酸銅溶液中靜止時(shí)露出液面的高度為 3.8 cm。則此硫酸銅溶液的密度為 kg/m