3-浮力的應(yīng)用解析

浮力的應(yīng)用學(xué)問回憶：阿基米德原理:浸在液體中的物體,受到浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。公式表示：

F浮=G排

F浮=ρ液g

v排提出問題：木塊扔進(jìn)水中，木塊將如何？小鐵釘扔進(jìn)水中，鐵釘將如何？在水中滴幾滴油，油將如何？物體的浮沉是由什么準(zhǔn)備的？思考：自由浸沒于液體中的物體受到哪幾個(gè)力的作用F浮GF浮GF浮GF浮＞ＧF?。剑荈浮GF浮＜ＧF?。剑俏矬w的浮沉條件(1)物體上?。篎浮>G物(2)物體漂移：F浮=G物(3)物體懸?。篎浮=G物(4)物體下沉：F浮<G物ρ物＞ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物<ρ液

鋼鐵的密度大于水，但用鋼鐵制成的輪船卻可以在水面上行駛，這是為什么？思考把橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉．實(shí)驗(yàn)探究：如何使橡皮泥漂移在水面上？緣由：橡皮泥的密度大于水把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平均密度小于水，它就會(huì)漂移在水面上了．從力的角度上看，它的重力不變，但放入水中后排水體積變大，受到的浮力變大，所以會(huì)漂在水面上．

最初人們利用密度小于水的木材，順?biāo)鳎畬?duì)于密度大于水的物體做成空心后可增大排水體積，增大浮力，漂移于水面．

后來(lái)把樹干挖成空心，能裝載更多的人和物．輪船也是承受“空心”的方法增大可以利用的浮力．1、排水量：輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。2、輪船漂移：F浮=G物3、輪船的排開水的質(zhì)量，等于輪船和貨物的總質(zhì)量

輪船：提出問題：輪船從江里開到海里，輪船所受浮力是否轉(zhuǎn)變？是上浮一些還是下沉一些？河水海水GF浮輪船載重線〔吃水線〕輪船的載重線〔吃水線〕輪船在不同水域中的狀況海水淡水〔江水〕F浮1F浮2______V排1V排2______＝＝G船＞同一艘輪船的三條吃水線江水夏季海水冬季海水FWSWFWSW

在波濤洶涌的大海上潛艇又是怎樣實(shí)現(xiàn)其上浮和下潛的呢？〔二〕潛水艇潛水艇是靠什么實(shí)現(xiàn)浮沉的？轉(zhuǎn)變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的①承受充密度比空氣小的氣體〔氫氣、氦氣、熱空氣〕的方法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空時(shí)ρ平均<ρ空氣。②用轉(zhuǎn)變自身的體積，實(shí)現(xiàn)沉浮。如減小體積,則有F浮<G球下降。③氣球不能無(wú)限制地升入高空，當(dāng)F浮=G球時(shí)，應(yīng)當(dāng)懸浮，實(shí)際上在沒有到達(dá)懸浮時(shí)，其內(nèi)部氣壓大于外部氣壓而裂開。應(yīng)用四、氣球和飛艇〔三〕氣球和飛艇原理利用里面充的氣體的密度小于空氣的密度，空氣產(chǎn)生的浮力大于自身的重力來(lái)升空的。應(yīng)用一、密度計(jì)①利用物體漂移在液面時(shí)F浮=G計(jì)原理工作的。②密度計(jì)上的刻度線不均勻，自上往下，刻度線越來(lái)越密，刻度值越來(lái)越大。密度計(jì)上的刻度值是被測(cè)液體的密度與水的密度的比值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫酸水酒精例題：一艘輪船裝滿貨物時(shí)船貨總重100000N，它受到的浮力多大？排開的水多重？排開水的質(zhì)量是多少？排開水的體積是多少？2.將一個(gè)鋁制空心球用手沒入水中，放手后球?qū)ⅲ骸病矨、上浮B、下沉C、懸浮D、無(wú)法確定穩(wěn)固練習(xí)D1.船只承受“”的方法增大可以利用的浮力，漂移在水面上。潛水艇靠轉(zhuǎn)變來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)當(dāng)。空心自身的重力向水艙充水3.一艘輪船從東海駛?cè)腴L(zhǎng)江時(shí)，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是：〔〕A、輪船受到的浮力不變B、輪船排開的液體受到的重力不變C、輪船排開的液體的體積不變D、輪船排開的液體的體積增大C4.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時(shí)船及所裝貨物共重N，受到河水的浮力是N，假設(shè)河水密度為1.0×103kg/m3，船排開的河水的體積是m3?！踩=10N/kg〕107107103提高練習(xí)一輪船滿載時(shí)排水量m排=16000t，船自身質(zhì)量m自=4000t，求〔1〕滿載時(shí)貨物的質(zhì)量m貨?！?〕船滿載時(shí)排開水的體積v排。提高練習(xí)潛水艇浮出海面航行時(shí)的排水量是1545t，潛入水下航行時(shí)的排水量是2060t，求〔1〕浮在海面時(shí)，艇身在水面以上和水面以下的體積各是多少？〔2〕為了使它潛入水中，需要吸進(jìn)多重的海水才行？提高練習(xí)一只載人觀光的升空氣球，體積為100m3，球內(nèi)充有氦氣，假設(shè)球殼質(zhì)量為45kg，假設(shè)該氣球搭載一個(gè)質(zhì)量為60kg的人，當(dāng)氣球搭載此人加速升至高空時(shí)，需要多少N的力才能將氣球拉??？為使質(zhì)量為890克的空心銅球浸沒在水下任何深度,則球的空心局部的體積應(yīng)多大?〔銅密度為8.9×103千克/米3〕提高練習(xí)一鋁塊的體積為10厘米3,在以下狀況中,所受浮力各是多少?鋁塊一半體積浸在水中；鋁塊全部體積浸沒在水中,離水面的深度為20厘米;鋁塊浸在水銀中。提高練習(xí)水面上浮有一木塊,露出水面局部是它一體積的3/4,這塊木塊的密度為多少?質(zhì)量為4千克,密度為0.6×103千克/米3的木塊放入水中后,漂移于水面。求木塊浸在水中的體積。當(dāng)在木塊上放一鋁塊時(shí),木塊正好全浸在水中,求鋁塊的質(zhì)量。例題；一個(gè)蘋果假設(shè)在液體中懸浮，分成大小不等的兩塊，分析各自的狀態(tài)假設(shè)大塊下沉，那么小塊會(huì)怎么樣？春天是播種的季節(jié)，農(nóng)民常常利用鹽水來(lái)選擇種子．鹽水選種是浮力學(xué)問在生產(chǎn)中的應(yīng)用，其具體做法是：配制適當(dāng)密度的鹽水，將需要選擇的農(nóng)作物種子倒入鹽水中即可分別出不飽滿和飽滿的種子．關(guān)于鹽水選種及其現(xiàn)象的說法中，正確的選項(xiàng)是〔〕A．配制的鹽水密度應(yīng)大于種子的密度B．飽滿的種子受到的浮力小沉入水底C．不飽滿的種子受到的浮力大漂在水面D．飽滿的種子受到的浮力小于重力沉入水底A．配制的鹽水密度應(yīng)大于種子的密度B．飽滿的種子受到的浮力小沉入水底C．不飽滿的種子受到的浮力大漂在水面D．飽滿的種子受到的浮力小于重力沉入水底〔2023?義烏市〕中國(guó)是禮儀之邦，接待客人時(shí)常常會(huì)泡上一杯熱茶．某同學(xué)用熱水泡茶時(shí)覺察茶葉很快就會(huì)沉入水底，他想假設(shè)用冷水來(lái)泡茶狀況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的試驗(yàn)，并測(cè)出了茶葉從加水到下沉所需的時(shí)間，結(jié)果如表所示．

溫度（℃）20406080100時(shí)間（分）22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力增大，由于重力大于浮力，所以下沉．

【緣由解釋】由上表可知，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時(shí)間越短，請(qǐng)從微觀角度解釋其可能的緣由：溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快【實(shí)際應(yīng)用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時(shí)候．使用時(shí)，接上電源，使蚊香片溫度上升，香味很快散發(fā)到空氣中．請(qǐng)你再舉出一個(gè)上述原理在生活中應(yīng)用的例子：把衣服曬在陽(yáng)光下簡(jiǎn)潔干

浮力競(jìng)賽訓(xùn)練〔一〕一、.選擇題〔每題4分，共48分〕1．甲、乙二物體都浸沒在同種液體中，關(guān)于它們所受浮力大小的下面各種說法中正確的選項(xiàng)是...................〔〕A.假設(shè)甲物體比乙物體重，則甲物體受到的浮力比乙物體受到的浮力大B.假設(shè)甲物體的密度比乙物體大，則甲物體受到的浮力比乙物體受到的浮力小C.假設(shè)甲物體的體積比乙物體小，則甲物體受到的浮力比乙物體受到的浮力小D.假設(shè)甲物體空心，乙物體實(shí)心，則甲物體受到的浮力比乙物體受到的浮力大2．把由密度大于水的物質(zhì)制成空心的小球，用手置于盛滿水的燒杯底部，用手置于盛滿水的燒杯底部，使它全部浸沒，放手后的狀態(tài)是……….〔〕A.小球確定上浮出水面B.小球確定仍靜止C.小球確定懸浮在水中D.無(wú)法確定3．如以下圖，一個(gè)鐵球分別放在水中、鹽水和水銀中，受到的浮力最大的是……〔〕A．在水中B．在鹽水中C．在水銀中D．條件缺乏，無(wú)法確定4．同一個(gè)正方體先后放入a、b、c三種液體中，靜止時(shí)，如以下圖，以下推斷中正確的選項(xiàng)是…………..〔〕A.物體受到的浮力Fa<Fb<FcB.液體的密度ρa(bǔ)<ρb<ρcC.物體下外表受到液體的壓力Fa=Fb〈FcD.物體下外表受到液體的壓強(qiáng)pa<pb〈pc5.質(zhì)量一樣的木塊和石蠟，把木塊放在鹽水中，石蠟放在水中，比較它們受到的浮力大小，那么……………..〔〕A.木塊受到鹽水的浮力大B.石蠟受到水的浮力大C.它們受到的浮力一樣大D.由于液體的密度不同，木塊與石蠟的密度也不同，所以無(wú)法判定6.一個(gè)空心金屬球的質(zhì)量是0.5千克,體積是6×10-4米3。把它投入水中，靜止時(shí)它將……..〔〕A.漂移在液面上B.懸浮在液面上C.沉入水底D.以上三種狀況都有可能7．一潛水艇在從大海某一深度潛行到內(nèi)陸河的過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是………〔〕A.潛水艇在大海里受到的浮力較大B.潛水艇在大海里受到的浮力較小C.潛水艇在大海里和內(nèi)陸河里受到的浮力一樣大D.條件缺乏，無(wú)法確定8．甲、乙兩個(gè)物體的質(zhì)量之比是5：3，密度之比是10：3，假設(shè)將它們?nèi)拷]在同種液體中，則它們所受到的浮力之比是…..〔〕A．5：3B.10：3C.2:1D.1:29.一空心球,截面積如以下圖,球的總體積為V,空心局部的體積是球總體積的1/4,當(dāng)將此球投入水中時(shí),有1/4的體積露出水面,假設(shè)將球的空心局部注滿水,然后使其浸沒水中,靜止釋放后,球?qū)ⅰ?)A.上浮B.下沉C.懸浮D.漂移10.質(zhì)量相等的兩個(gè)實(shí)心小球甲和乙,它們的密度之比是ρ甲：ρ乙=2：3?，F(xiàn)將甲、乙兩球放入盛有足夠多水的燒杯中，當(dāng)甲、乙兩球靜止時(shí)，水對(duì)兩球的浮力F甲：F乙=6：5，兩球的密度分別是…〔〕A.ρ甲=0.8×103千克/米3B.ρ乙=1.2×103千克/米3C.ρ乙=1.2×103千克/米3D.ρ乙=0.8×103千克/米311.如以下圖，在盛鹽水的燒杯中浮著一塊冰,待冰溶化后覺察……………....()A.水面下降了B.水面上升了C.水面高度不變D.條件缺乏,無(wú)法確定12.將塑料球和木球用細(xì)繩相連放入水中時(shí),木球露出水面的體積為它自身體積的3/8,如圖(a)所示。當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，塑料球沉底，木球露出水面的體積是它自身體積的1/2，這時(shí)塑料球受到池底對(duì)它的支持力為F，如圖〔b〕所示。假設(shè)塑料球和木球的體積之比是1：8，則……〔〕A．木球的重力為4FB．塑料球所受的浮力為FC．塑料球的密度為2.0×103千克/米3D.繩子剪斷前后,兩物體所受的總浮力相差2F二、填空題〔每空格2分，共26分〕13.一物體掛在彈簧秤下，讀數(shù)是5牛，將它全部浸沒在煤油中時(shí)，讀數(shù)是一牛，則物體受到的浮力是______牛；假設(shè)將物體的一半浸沒在煤油中，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)是________牛。14.一艘裝滿貨物的輪船駛進(jìn)碼頭，卸下貨物1.96×108牛，則輪船浸入水中的體積削減________米3。4，32×10415.一密度為0.6×103千克/米3的木塊，體積為5×10-3米3，漂移在水面上，在它上面輕輕放一小鐵塊A，恰好使木塊全部浸沒水中，如以下圖。那么木塊所受到的浮力為________牛，小鐵塊的質(zhì)量只能是________千克。49216.質(zhì)量是0.5千克、密度是0.6×103千克/米3的木塊在水中靜止后，所受的浮力是________牛。17.如以下圖，木塊用細(xì)繩系在容器的底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊的一半體積浸沒在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力是4.9牛；當(dāng)木塊全部浸沒在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力是29.4牛，則木塊的質(zhì)量是________。4.9

2千克18.有一個(gè)空心球體，空心局部體積為整個(gè)球體積的一半，浮在水面時(shí)漂移一半露出一半。假設(shè)將此球體的空心局部用水填滿，那么此球體將________。19.有塑料球、木球和鐵球各一個(gè)，當(dāng)它們?cè)谒徐o止時(shí)，如以下圖。________球確定是空心的；________球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力________于它的重力〔填“大于”、“等于”或“小于”〕。懸??；鐵塑料等于20.如以下圖，漂移在水池中的木塊下懸吊著重物A。假設(shè)把懸吊重物的繩子剪斷，重物將沉入水底，這時(shí)水面________〔填“上升”、“下降”或“不變”〕，容器底部受到水的壓強(qiáng)將________〔填“增大”、“減小”或“不變”〕。下降削減三、計(jì)算題〔21、22、23每題6分，24題8分，共26分〕21.一金屬球在空氣中稱重是14.7牛，浸沒在水中稱重是4.9牛。金屬球的密度為2×103千米/米3，此球是空心的還是實(shí)心的？假設(shè)是空心的，其空心局部的體積是多少？空心；0.25×10-3米322.停留在空氣中的布滿氫氣的飛艇體積為3×103米3，空氣的密度為1.29千克/米3，氫氣的密度為0.09千克/米3，艇重300牛，求貨物的重是多少？36.7×103牛23.潛水艇潛行時(shí)的排水量是6.4×106千克，浮在海面上的排水量是5.0×106千克，求潛水艇在海面上時(shí)，水上局部的體積是多少？4.9×103米324.將質(zhì)量為0.15×10-3千克的物體A放入水中，如圖所示，物體A有一半的體積浸在水中。求〔1〕物體A的體積〔2〕如以下圖，在物體A的上面再放一個(gè)體積是A二倍的物體B時(shí)，恰好使A、B兩物體全部浸入水中，物體B所受到的重力是多大？B物體的密度是多大？1.25×103千克/米3〔1〕0.3×10-6米3〔2〕.7.35×10-3牛浮力競(jìng)賽訓(xùn)練〔三〕班級(jí)＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿得分＿＿＿＿一、.選擇題〔每題4分，共48分〕1.粗試管甲和細(xì)試管乙中都裝有一些沙子，二者的總重量相等，試管的底部是平的，它們都豎直地、靜止地浮在水面上。對(duì)兩個(gè)試管來(lái)講，以下說法中正確的是…〔〕A．排開水的體積相等B．水對(duì)管底的壓力相等C．水對(duì)管底的壓強(qiáng)相等D．水對(duì)管的浮力相等2.在水池中浮著一只木桶，木桶里裝有石塊，如圖所示。假設(shè)把木桶中的石塊取出來(lái)扔在水池里，則水池的水面將會(huì)……..〔〕A．上升B.下降C.不變D.條件缺乏,不能確定3.如以下圖，在容器里盛有一局部水銀,在水銀面上浮著一鐵球.假設(shè)在容器里再輕輕地注入確定量水,則鐵球相對(duì)于原來(lái)的位置要…..()A.上升些B.下降些C.既不上升,也不下降D.無(wú)法推斷4.船上載著很多鋼材,此時(shí)甲板離水面的高度為h1,假設(shè)把這些鋼材都放入水中用繩掛于船下,甲板離水面的高度為h2.則h1與h2比較…………...…………..()A.h1=h2B.h1<h2C.h1>h2D.無(wú)法比較5.標(biāo)準(zhǔn)牛奶的密度為1.03克/厘米3,小紅在一根粗細(xì)均勻的直木桿一端纏繞少許細(xì)鐵絲,自制成一支簡(jiǎn)易比重計(jì)測(cè)量牛奶的密度.將這支簡(jiǎn)易比重計(jì)放入水中,浸沒在水中的木桿長(zhǎng)12.2厘米;放在牛奶中時(shí),浸沒在牛奶中的木桿長(zhǎng)12.0厘米.被測(cè)牛奶的密度……………….()A.符合標(biāo)準(zhǔn),ρ奶=1.03克/厘米3B.不符合標(biāo)準(zhǔn),ρ奶<1.03克/厘米3C.不符合標(biāo)準(zhǔn),ρ奶>1.03克/厘米3D.條件缺乏,無(wú)法確定6.氣象探測(cè)氣球在布滿氫氣后,所受浮力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力.將該氣球放出后,假設(shè)氣球不裂開,其運(yùn)動(dòng)狀況將是()A.始終不停地上升B.勻速向上升C.只能升到確定的高度,并將停留在這一高度D.升到確定高度后會(huì)下降,下降到確定高度后又會(huì)上升7.1978年夏天,法國(guó)、意大利、西班牙等國(guó)家的科技工作者曾乘坐容積為33萬(wàn)米3的氣球升入高空，氣球內(nèi)充滿氦氣。假設(shè)氣球所受的重力〔不包括氦氣〕是它在低空時(shí)所受浮力的1/4，低空空氣的密度為0.00129噸/米3，氦氣的密度為0.00018噸/米3，那么該氣球在低空飛行時(shí)，可吊起的重物質(zhì)量至多是〔〕A．259.9噸噸噸D.以上答案均不正確8.一只空心球,其截面如以下圖,球的體積為V,球腔的容積為V/2.當(dāng)空心球漂移在水面時(shí),有一半露出水面.假設(shè)在球腔內(nèi)注滿水,則…………..()A.球仍漂移在水面,但露出水面的局部小于一半B.球仍漂移在水面,露出水面局部仍為一半C.球可以停留在水中任何深度的地方D.球?qū)⑾鲁?.公共廁所自動(dòng)沖洗用的水箱中有一個(gè)圓柱形的浮筒P,出水管口處用一圓片形蓋子Q蓋住,兩者之間用一短鏈相連接,如以下圖.水箱的深度足夠,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)沖水,應(yīng)滿足的條件是……..()A.只要浮筒P的體積足夠大B.只要浮筒P的質(zhì)量足夠小C.蓋子Q的質(zhì)量必需比浮筒P的小D.浮筒P的橫截面積必需比蓋子Q的大10.如以下圖，水面上浮有一大塊0℃的冰,冰中包有其他的實(shí)心物體,當(dāng)冰全部溶化后,關(guān)于液面升降的正確推斷是……()A.假設(shè)冰中包的是0℃的冰,水面將上升B.假設(shè)冰中包的是鐵塊,水面將下降C.假設(shè)冰中包的是密度比水小的木塊,水面將不變D.假設(shè)冰中包的是密度比水小的液狀油,且油不溶于水,油面將和原來(lái)的水面一樣高11.如以下圖，在浸過蠟的細(xì)木棍下端纏一些鐵絲,依次放入深度一樣的A、B、C三種液體里。以下說法中正確的是…….〔〕A．比較木棍在三種液體里所受的浮力，C最大，A最小B．比較三種液體的密度，C最大，A最小C．比較液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)，C最大，A最小D．比較杯底對(duì)桌面的壓強(qiáng)，C最大，A最小12.如以下圖，一個(gè)豎直放置、開口向下的圓柱形玻璃缸，全部浸沒于水中，缸的上部留有適量的空氣，恰好使玻璃缸處于懸浮狀態(tài)。假設(shè)施加外力，轉(zhuǎn)變玻璃缸的深度，然后撤去外力，正確的結(jié)論是.〔〕A．玻璃缸將上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終回到原來(lái)的位置B．假設(shè)施加的外力使玻璃缸的深度增大，撤去外力后，玻璃缸將下沉究竟C.假設(shè)施加的外力使玻璃缸的深度減小，撤去外力后，玻璃缸將上浮，直到液面D．假設(shè)施加的外力使玻璃缸的深度減小，撤去外力后，玻璃缸將下沉究竟二、填空題〔每空格3分，共39分〕13.如以下圖，裝有少量沙子的平底試管，長(zhǎng)10厘米，豎直浮在水中，有一半試管露出水面，在與水面相平處登記刻度線a；再使它浮在煤油中〔煤油的密度為0.8×103千克/米3〕，在與煤油液面相平處登記刻度線b。則b在a的________方〔填“上”或“下”〕，兩刻度線間的距離是________厘米。1.25上14.如以下圖，木塊的體積為20厘米3，在木塊下吊質(zhì)量為________克的鐵砝碼，恰好使木塊全部浸入水中〔ρ鐵=7.8×103千克/米3、ρ木=0.6×103千克/米3〕。9.1715.用一盆清水和一個(gè)彈簧秤，便可鑒別一個(gè)銅球是實(shí)心的還是空心的。簡(jiǎn)潔的方法是：用彈簧秤稱出銅球所受的重力G，然后將銅球浸入水中，假設(shè)彈簧秤的示數(shù)減小________，即可斷定銅球是實(shí)心的，否則就是空心的〔銅的密度ρ銅=8.9×103千克/米3〕16.甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們的質(zhì)量相等，其密度分別是5×103千克/米3和10×103千克/米3。甲球掛在甲彈簧秤下，乙球掛在乙彈簧秤下，并且讓兩球均全部浸入水中，這是，甲、乙兩球所受的浮力之比是________，甲、乙兩彈簧秤的示數(shù)之比是________。10/89G8:92:117.地球上有一個(gè)“死?！?，在那里人掉入海水中即使不會(huì)游泳也不會(huì)淹死。據(jù)說還可躺在海水中看書、看報(bào)。假設(shè)人的平均密度與純水一樣，要使浸入海水中的人有1/3的體積浮出水面，那么“死海”海水的密度約是________千克/米3。1.5×10318.如以下圖，一冰塊內(nèi)含有某種不溶于水的物體，放入盛有0℃水的量筒內(nèi)，正好懸浮在水中，此時(shí)量筒的液面上升了4.6厘米；當(dāng)冰完全溶解后，水面又下降了0.44厘米。設(shè)量筒的內(nèi)截面積為50厘米2，則該物體的密度為_