浮沉条件及浮力应用(附答案)

书山有路“趣”为径学海无涯“乐”作舟1关注初中物理教育浮沉条件及浮力的应用重难点易错点解析题一：小明和小华利用如图所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：[来源:学科网ZXXK]⑴探究蜡块的上浮条件。①测量蜡块的重力；小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力；小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。你支持(小明/小华)的方案，理由是。②测量蜡块受到的浮力；小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作用存在的问题是。③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件是。⑵探究蜡块下沉的条件。①测量石块的重力；用弹簧测力计测出石块的重力。[来源:学科网ZXXK]②测量石块受到的浮力；小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力；小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是：。[来源:学科网ZXXK]③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件是。金题精讲题一：悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后，受到的浮力大于自身受到的重力，潜水艇将（）A．下沉B．上浮C．悬浮在水中D．被水压碎题二：关于浮力、浮沉条件的说法中正确的是（）A．轮船从河里行驶到海里所受浮力增大B．浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大C．医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中，如果血液恰好悬浮，则说明两者密度相同D．阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体，不适用于气体中的物体题三：1783年，法国物理学家查理做成的世界上第一个可载人气球，体积为620m3。设地面附近空气的密度为1.3kg/m3，则这个气球在地面附近受到空气的浮力为N。（g取10N/kg）题四：欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精（酒精＝0.8×103kg/m3）中静止时露出液面的高度为2cm；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm；“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为________kg/m3。书山有路“趣”为径学海无涯“乐”作舟2关注初中物理教育课后练习题一：小张同学认为：把石块放入水中石块下沉，说明石块没有受到浮力。请你设计一个实验，说明小张的观点是不正确的。（1）写出你选用的实验器材；（2）简述实验过程及实验现象。题二：小明和小华用图中所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验，请在下面横线上填入相应正确内容。（1）他们首先探究物体下沉的条件，过程如下：A．将部分螺母放入塑料瓶中，旋紧瓶盖，浸没水中松手后，观察到小瓶下沉；B．取出小瓶，；C．将小瓶挂在弹簧测力计下，见图（a），测出其重力为N；D．将小瓶浸没水中，弹簧测力计示数见图（b），则小瓶受到的浮力为N；E．分析比较数据得出物体下沉的条件．（2）他们接着探究物体上浮的条件，过程如下：[来源:学科网]A．取出小瓶，；B．用弹簧测力计测出小瓶的重力；C．将小瓶浸没水中松手后，观察到小瓶上浮，在小瓶露出水面前，它受到的浮力为N；依据是：；D．分析比较数据得出物体上浮的条件。题三：用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处吸气，水从进排水口进入潜水艇。当潜水艇在水中正好悬浮时，它所受到的浮力（选填“小于”、“等于”或“大于”）它所受重力。题四：下面是甲、乙两同学有关潜水艇在水中的升潜原理的分析。甲同学认为水舱内的水是潜水艇的一部分，潜水艇所受浮力不变，改变水舱内水的多少是改变潜水艇的重力，即潜水艇是通过改变自身重力来升潜的；乙同学认为水舱内的水不是潜水艇的组成部分，潜水艇自身重力不变，改变水舱内水的多少是改变潜水艇排水的体积，从而改变潜水艇所受浮力，即潜水艇是通过改变自身所受浮力大小来升潜的。对于甲、乙两位同学的分析，以下判断正确的是（）A．只有甲正确B．只有乙正确C．甲、乙都正确D．甲、乙都不正确题五：关于物体的浮沉与受到的浮力，下列说法正确的是（）A．把悬浮在水中的物体分割成体积大、中、小不相等的三块时，则大块的一定下沉，中块的悬浮，小块的一定下沉B．同一只密度计在盐水中受到的浮力和在水中受到的浮力一样大C．当物体在液体中受到的浮力等于重力时，物体一定浮在液面[来源:Zxxk.Com]书山有路“趣”为径学海无涯“乐”作舟3关注初中物理教育D．质量相同的木球和石块，一起放入水中，木块漂浮在液面，石块下沉，最后木球受到的浮力比石块大题六：关于物体浮沉条件的应用，下列说法错误的是（）A．热气球上升时球内热空气的密度比球外空气的密度小B．在用密度计测液体的密度时，液体的密度越大，密度计的位置越高C．轮船从海水中开到河水中所受浮力不变，但船身会上浮一些D．潜水艇在上浮的过程中受到的浮力一直在变大题七：地面上有一个氢气球体积是500m3，质量是200kg，气球下拴着质量为400kg的仪器设备。设地面附近空气的密度是1.29kg/m3，这个气球能不能升空？题八：在0℃、1个标准大气压下，体积为4×10-3m3的氢气球，在地面附近受到空气的浮力约为N。如图中，氢气气球会上浮起来，这是因为。氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能（选填“增大”、“不变”或“减小”），重力势能（选填“增大”、“不变”或“减小”），机械能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。题九：如图所示，两只溢水杯分别盛满甲、乙两种液体，把一小球放入甲液体中，小球沉入杯底，溢出液体30g；把完全相同的另一小球投入乙液体中，小球漂浮在液面上，溢出液体40g，则甲、乙两种液体的密度之比ρ甲:ρ乙为（）A．大于3:4B．小于3:4C．等于3:4D．不能确定题十：用不同材料制成A、B、C三个实心小球，体积相等，放入盛有某液体的容器中，静止时各小球所处的位置如图所示，从而可以判断球的密度最大，球受到的浮力最小。如果用与B球相同的材料制成一个体积为0.9dm3，质量为1kg的实心球，挂在弹簧测力计下，浸没在此种液体中（球未碰到容器底和壁）时，弹簧测力计的读数为N，此球受到的浮力为N。题十一：为了模拟潜水艇在水下的运动，小强要设计一个密闭的空心铁盒，为了使这个空心铁盒能悬浮在水中，铁盒内空心的体积与铁片所占的体积之比V空：V铁=（ρ铁=7.8×103kg/m3，不计盒内空气的质量）。题十二：如图所示，某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子，管口密封，制成一个“密度计”，用来测量液体密度。已知，试管和沙子总质量为40g，试管底面积为2.5cm2。当放入某未知密度的液体中静止时，“密度计”漂浮在液面上，浸入液体中的体积为50cm3。（提示：计算中取g=10N/kg）（1）“密度计”受到的浮力是多大？（2）这种液体的密度是多大？（3）液体对“密度计”底面的压强是多大？书山有路“趣”为径学海无涯“乐”作舟4关注初中物理教育浮沉条件及浮力的应用讲义参考答案重难点易错点解析题一：⑴①小华，蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值无法直接精确测量②蜡块没有浸没在水中③当物体浸没时，物体所受浮力大于物体的重力⑵②用石块的重力减去石块浸没水中时弹簧测力计的读数③当物体浸没时，物体所受浮力小于物体的重力（以上描述性答案意思对即可，并不限于一种）金题精讲题一：B题二：C题三：8060题四：1.25×103课后练习参考答案题一：（1）选择的实验器材：弹簧测力计、细线、盛有水的烧杯、石块（2）实验步骤：①用细线系好石块挂在调好的弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数为G；②让石块浸没在烧杯里的水中（不接触烧杯），记录弹簧测力计的示数为F；③发现F＜G，说明石块在水中受到浮力．详解：因为一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力，所以在水中下沉的物体不受浮力的观点是错误的。（1）选择的实验器材：弹簧测力计、细线、盛有水的烧杯、石块；（2）实验步骤：①用细线系好石块挂在调好的弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数为G；②让石块浸没在烧杯里的水中（不接触烧杯），记录弹簧测力计的示数为F；③发现F＜G，说明石块在水中受到浮力。题二：（1）B、擦干瓶上的水；C、2.4；D、0.6N；（2）A、倒出螺母，将瓶子外面的水擦干；C、0.6，阿基米德定律（或F浮=ρgV）．详解：（1）B、为了准确测量瓶子和螺母的重力，在测量前应擦干瓶上的水；C、弹簧秤2至3之间有5个小分度，即每一分度表示0.2N，则指针所指的刻度为2.4N；D、由弹簧秤示数可读出拉力F=1.8N，物体在重力、拉力及浮力作用下处于静止状态，故物体所受浮力F浮=G-F=2.4N-1.8N=0.6N；（2）A、为了观察瓶子的上浮，故应将螺母倒出，减小瓶子的重力，并且为了准确应将瓶子外面的水擦干；C、由于瓶子的体积没有变化，故由阿基米德定律可知，物体在露出水面前其浮力应等于有螺母时的浮力0.6N。（也可由浮力公式F浮=ρgV分析得出结论）。题三：等于详解：当潜水艇在水中正好悬浮时，潜水艇模型受到重力和浮力作用，处于平衡状态，根据物体漂浮的条件可知；重力等于浮力。题四：A详解：甲同学以整个潜水艇为一个整体，水舱作为潜水艇的一部分，所以水舱内的水是潜水艇的一部分，因整个潜水艇排开的水的体积不变，所以潜水艇所受浮力不变，改变水舱内水的多少是改变潜水艇的重力，即潜水艇是通过改变自身重力来升潜的；故甲同学说法正确；乙同学将水舱内的水看做是潜水艇没有排开的水，因为这部分水在潜水艇的内部，所以应看作潜水艇自身的重力，故乙同学说法错误；故选A。题五：BD详解：因为物体悬浮在水中，所以由密度比较法可知：ρ物=ρ液。密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积无关。当把物体分成体积大小不同的三块时，虽然它们的质量和体积都不同，但密度都是相同的。由于物体的密度不变，所以大、中、小三块仍都悬浮在水中，故A错；密度计是专门测液体密度的仪器，密度计放在任何液体中它都是漂浮的，由于漂浮时，浮力等于重力，所以密度计在任何液体中受到的浮力一样大，B正确；物体漂浮时，浮力等于重力；物体悬浮时，浮力等于重力，所以C错；木球和石块质量相同，则重力相同，放入水中时，木块漂浮，所以木块受到的浮力等于重力；石块下沉，是因为石块受到的浮力小于重力，所以木球受到的浮力比石块大，D正确。题六：CD详解：热气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，浮力大于重力，才可以升空，故A正确；密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，所以密度计的刻度是越往下值越大，故B正确；轮船从海水中开到河水中，船处于漂浮，受到的浮力等于自身的重力；因为船受到的重力不变，所受浮力不变，但因为海水的密度大于河水的密度，所以船排开河水的体积大于排开海水的体积，船身会下沉一些；故C错误；因为潜水艇在水中排开水的体积等于物体的体积，当潜水艇上浮时，本身的体积不变，所以排开水的体积不变，潜水艇上浮过程中受到的浮力不变，D错误。书山有路“趣”为径学海无涯“乐”作舟5关注初中物理教育题七：气球能升空详解：氢气球受到空气的浮力：331.29kg/m9.8N/kg500m6321NFgV浮空气排；氢气球和仪器设备的总重力：(200kg400kg)9.8N/kg5885NGmg；[来源:Zxxk.Com]∵F浮＞G，∴气球能升空。题八：0.05，氢气球受到的浮力大于自身的重力，不变，增大，增大详解：（1）在空气中：v排=v气球=4×10-3m3，ρ空气=1.29kg/m3，气球受到的浮力：0.05Nm10410N/kg1.29kg/m3-33排空气浮gVF；（2）因为氢气球受到空气的浮力大于自身的重力，所以氢气气球将上浮；（3）氢气球释放后，气球的质量不变、匀速上升，上升过程中氢气球的动能不变；上升的高度变大，重力势能增大，而气球的机械能等于动能和重力势能之和，气球的机械能增大。题九：B详解：甲液体溢出的质量