ρ液>ρ物,则F浮>G,物体上浮,直到漂浮(漂浮是物体在液面上的平衡),
ρ液=ρ物,则F浮=G,物体悬浮(可停留在液体中任何深度)
物体的浮沉取决于物体所受浮力和重力的大小,三个平衡状态和两个不平衡过程。
易错点:
上浮的物体受到的浮力小,下沉的物体受到的浮力大。
悬浮和漂浮的对比:
分类
悬浮
漂浮
相同点
物体都处于静止状态且所受浮力大小等于物重
物体全部浸没在液体中
物体部分浸没在液体中
不同点
V排=V物
V排>V物
实心ρ液=ρ物
实心ρ液<ρ物
利用沉浮条件计算的方法叫做二力平衡法。
【例5】一轮船由海里航行到河里,下列说法正确的是( )
A.轮船在河里受到的浮力大B.轮船在海里受到的浮力大
C.轮船所受浮力不变D.无法确定浮力的大小
【答案】C
练习:
1、同一木块分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止后如下图所示,则木块在三种液体中的浮力大小()
A.F浮甲最大B.F浮乙最大C.F浮丙最大D.一样大
【答案】D
2、将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时,木块受到的浮力情况是()
A在盐水中最大B.在纯水中最大
C.在酒精中最大D.在三种液体中一样大
【答案】D
【例6】
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,甲杯中溢出液体的质量是400g,乙杯中溢出液体的质量是500g,则小球质量是________g。
【答案】根据阿基米德原理知,图甲中小球受到的浮力为
图乙中小球受到的浮力为
而图甲中小球是沉入液体底部的,由二力平衡法分析知
,图乙中小球是漂浮在液体表面的,故
。
即
,
故
。
练习:
1、一艘宽20米,长50米的船(长方体),浮在水面上,现有10辆1000千克的汽车驶上船,问此时船会下沉多少米?
【答案】0.01m
2、冰山浮在海面上,水面上、下部分的体积分别为V1、V2。
已知海水密度为1.03x103Kg/m3;,冰的密度为0.9x103kg/m3。
试计算冰山在水面以下部分的体积占其总体积的百分比.
【答案】87.4%
3、密度是
的木块,体积是
当它浮在水面上时,取
,求:
(1)木块重力;
(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.
【答案】
(1)24000N
(2)24000N(3)2.4m3(4)1.6m3
4、某热气球的体积为50米3,气球的外壳及壳内气体总重为220牛,求这只气球最多能提升多重的物体?
(空气的密度为1.29千克/米3g=10牛/千克)
【答案】425N
【例7】乙两实心球静止在液体中,如右图所示:
(1)若甲、乙体积相同,甲、乙受浮力比较()
A、F甲>F乙 B、F甲<F乙C、F甲=F乙 D、无法判断
(2)若甲、乙质量相同,甲、乙受浮力比较()
A、F甲>F乙 B、F甲<F乙C、F甲=F乙 D、无法判断
【答案】
(1)A
(2)C
练习:
1、
(1)如右图所示,三个球的体积完全相同,放入容器中静止后,三个球受到的浮力大小关系是 。
(2)一个球分别放在A和B两种液体中,静止后如图所示,则这个球在A和B两种液体中所受到的浮力大小关系是 ;A和B两种液体的密度大小关系是 。
【答案】
(1)VB=VC>VA,
(2)VA=VB,ρA>ρB
2、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()(忽略水的表面张力)
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.浮力先不变,后变小,再变大,再变小,往复变化,直到乒乓球静止,浮力才等于重力。
D.浮力先大于重力,后小于重力。
【答案】C
【例8】把重为5牛,体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()
A物体上浮,浮力为5牛B物体悬浮,浮力为6牛
C物体漂浮,浮力为5牛D物体沉在水底,浮力为6牛
【答案】C
练习:
1、1100克物体放在盛满液体的杯子里,溢出液体80克,则()
A、物体将沉入杯底 B、物体将浮在液面上
C、物体将悬浮在液体中 D、无法确定物体的沉浮
【答案】A
2、一空心球,截面积如图2所示,球的总体积为V,空心部分的体积是球总体积的1/4,当将此球投入水中时,有1/4的体积露出水面,若将球的空心部分注满水,然后使其浸没水中,静止释放后,球将()
A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、漂浮
【答案】C
3、所受重力相等的铜球、铁球和铝球分别用细线悬挂而浸没在水中,则()
A、悬挂铜球的细线所受的拉力最大;
B、悬挂铁球的细线所受的拉力最大;
C、悬挂铝球的细线所受的拉力最大;
D、三根细线所受拉力一样大。
【答案】B
五,用弹簧称测浮力
浮力等于示数差F浮=G-F拉
【例9】挂在弹簧测力计上的铁块重
,当它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是
,此时铁块所受的浮力为___________N。
【答案】1N
练习:
1、两个不同物体分别挂在弹簧秤上,将它们同时浸没在同种液体中,两弹簧秤示数减小的数值相同,则两物体必有相同的()
A、质量;B、密度;C、体积;D、形状。
【答案】C
【例10】把一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是
牛,把这个物体完全浸入水中时,弹簧测力计的示数减小到
牛,
(1)求该物体的密度
(2)如果把这个物体完全浸入某液体中,弹簧测力计的示数减小了
牛,求该液体的密度.
【答案】
(1)2.5×103kg/m3;
(2)0.5×103kg/m3。
练习:
1、小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如图(甲)、(乙)所示。
(1)矿石受到浮力的大小为F=_________N;
(2)矿石的密度=_____________kg/m3。
【答案】
(1)1.6;
(2)5.5×103。
课后习题
1、将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。
若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则()
A.大块沉入杯底,小块飘在水面上
B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都飘在水面上
D.大块、小块都悬浮在水中
【答案】D
2、如图所示,一个斜柱状容器内盛有一定量的水,水面浮着一个重为5N的球。
如果把球取出,则水对容器底部压力的减少值()
A.大于5N
B.等于5N
C.小于5N
D.与球的体积大小有关
【答案】B
3、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。
“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。
正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。
在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下()
A.人的重力减小了
B.人所受的重力方向改变了
C.气囊排开水的体积变小了
D.气囊受到的浮力变大了
【答案】D
4、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中()
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
【答案】A
5、如图所示,新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。
如果向水中加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会__________,这一现象说明:
________________________。
【答案】上浮液体密度越大,鸡蛋受的浮力越大
6、将体积为0.5dm3的球浸没在水中,球受到的浮力为牛,此球排开的水重为牛。
【答案】5,5
7、密度计是测量液体密度的仪器.如图:
同一支密度计漂浮在三种不同的液体里,你知道它们所受的浮力的关系吗?
哪杯液体的密度大?
【答案】相等,乙
8、用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N,将石块完全浸入水中,弹簧测力计的示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为____N,石块的体积为____cm3。
(取g=10N/kg)
【答案】0.4,400