第3节物体的浮沉条件及其应用

1第3节物体的浮沉条件及其应用一、基础知识训练1．停在海里的小游艇总重2.06×104N，它受到的浮力大小为_________N；它排开海水的体积为___________m3（海水的密度海水=1.03×103kg／m3，取g=10N／kg）。2．一小球所受的重力为5N．体积为5×10-4m3。将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_________N（取g=10N／kg），浮力的方向是________。放开手后，小球将（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。3．我国农民常用盐水浸泡法来选种，如图10-1所示。在浓度适宜的盐水中，饱满的种子沉在底部是因为________，干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为_________．1．一个实心物体，放在水中静止时，有2/5的体积露出水面，则该物体的密度是____________kg／m3。2．有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出______g酒精（酒精密度是0.8×103kg/m3，水的密度是1.0×l03kg/m3，木块的密度是0.5×103kg/m3）．3．如图10-4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：小球质量是________g，甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲：ρ乙________4：5（选填“＞”“=”或“＜”＝）4．甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体中的情况如图10-5所示，那么两球所受的浮力F甲F乙，两球的密度ρ甲ρ乙（填“大于”“小于”或“等于”）5．如图10-6所示，同一物体浸在甲液体中悬浮（图a），浸在乙液体中漂浮（图b）。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小，及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小，可以确定正确的是（）A．F甲=F乙，ρ甲=ρ乙B．F甲=F乙，ρ甲＜ρ乙C．F甲＜F乙，ρ甲=ρ乙D．F甲＞F乙，ρ甲＞ρ乙6．在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图10-7所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有（）A．浮力增大，1＝2B．浮力减小，1＝2C．浮力不变，1＞2D．浮力不变，1＜2图10-1图10-4图10-5图10-6图10-727．两实心球a、b的密度之比为4∶3，体积之比为1∶2，放入水中静止后所受浮力之比为2∶3，则可能是（）A．两球均沉入水底B．两球均漂浮在水面上C．a球下沉，b球漂浮D．a球漂浮，b球下沉8．如图10-8所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中，已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全熔化为0℃的水后，容器中水面的位置将（）A．上升B．下降C．保持不变D．水面的升或降决定于冰和容器内水的体积9．三个完全相同的实心铜球，分别在如图10-9所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力分别为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（）A．F甲=F乙＞F丙B．F甲＜F乙＜F丙C．F甲=F乙＜F丙D．F丙＜F甲＜F乙4．如图10-2所示，浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力Fl小于鸡蛋的重力．现将适量的浓盐水倒入烧杯中，鸡蛋所受的浮力为F2，则Fl与F2的大小关系为（）A．Fl＜F2B．Fl＝F2C．Fl＞F2D．无法确定5．轮船从内河航行到大海时，船将（）A．下沉一点；B．上浮一点；C．不变；D．无法判定。6．关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（）A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大B．气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C．密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大D．密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关7．“死海不死”的故事说的是……“将奴隶和俘虏扔进海里，可他们都漂浮在海面上—………”。以下是几位同学对该现象的解释，其中正确的是（）A．奴隶和俘虏是被水平仍进海里的B．海水的密度等于人体的密度，人在海里自然漂浮C．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总大于其重力D．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力等于其重力8．把重5N、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，F浮=6NB．物体悬浮，F浮=5NC．物体漂浮，F浮=5ND．物体沉在水底，F浮=6N10．一方形木块体积为2.6×l0－3m3，放入盛有清水的圆柱形容器中，木块浸入水中部分的体积是1.56×10－3m3，容器的底面积为9×l0－2m2．（水＝1.0×l03Kg/m3，g取10N/Kg）求：①木块受到的浮力；②木块的质量和密度；③木块放入后，容器底部受到水的压强增加多少？图10-8图10-910-23基础知识训练1．2.06×10422．5竖直向上悬浮3．浮力小于重力（或种子＞盐水）浮力等于重力（或种子＜盐水＝4．A5．B6．B7．D8．C9．①木块漂浮时受到的浮力F浮=mg；②木块的重力G木=F浮=mg；③根据浮力产生的原因，可求得木块底部受到水的压力F=F浮=mg；④木块的质量m木=m；⑤3am木；⑥木块排开水的体积水排mV；⑦木块露出水面的体积水露maV3；⑧木块浮在水面时，木块底部受到的压强2amgp综合提高训练1．0.6×1032．103．504．大于大于5．B6．C7．B提示：浮力之比恰好等于它们的重力之比，所以可能a、b都漂浮，或a悬浮、b漂浮8．A提示：冰熔化前所受的浮力冰不等于重力9．Bxkb1.com10．这位科学家的粗略分析中忽略了一点，在石头未投入水池前，石头借助小船的结构漂浮在水面上，其受力满足F浮=G石，式中的F浮为由于石头在船上，使漂浮的船因此而多受到的那部分浮力。由ρ水gV排=ρ石gV石可得漂浮的船上由于石头而多排开的液体体积；石水石排VV而投入水池后，石头下沉，，比较石‘排VV可知，与排‘排VV排‘排VV，所以池水水位应该是下降的。11．0.027kg材料是聚丙烯析：小球在酒精中静止不动时，V1排=30cm3，受到的浮力F1浮=0.24N；小球在水中静止不动时，V2排=27cm3，受到的浮力F2浮=0.27N。确定小球在酒精和水中的状态是解决本题的关键。讨论：（1）如果小球在酒精中漂浮，则它在水中一定液漂浮。小球在酒精和水中的浮力应相等，但F1浮F2浮。故小球不可能在酒精中漂浮；（2）如果小球在酒精中悬浮，则它在水中应漂浮，小球在酒精和水中的浮力应相等，但F1浮F2浮。故小球不可能在酒精中悬浮。所以小球在酒精中肯定沉底，则V球=V1排=30cm3。小球在水中的V2排=27cm3V球，说明小球在水中漂浮。故G球=m球g=F2浮=0.27N，m球=0.027kg。3335/109.0103027.0mkgmkgVm球球球。查表可得小球聚丙烯制成。12．30cm32.5×103kg/m3析：根据题意，漂浮时V排=80-50=30cm3，又F浮=G，则ρ水gV排=mg，代入数据可得试管的质量m=30g。试管下沉，‘排V=62-50=12cm3，即试管的玻璃体积V玻=‘排V=6cm3，则玻璃的4密度33/5.21230cmgcmgVm玻玻。13．（1）V（2）ShVV14．解：（1）F＝g水排V＝1.0×103×10×1.56×10－3N＝15.6N（2）木块所受浮力与重力相等，F＝mg∴m＝gF＝106.15kg＝1.56kg＝Vm＝3106.256.1kg/m3＝0.6×103kg/m3（3）△p＝SF＝21096.15Pa＝1.7×102Pa15．（1）比较鲜艳的颜色，如红色或黄色，能见度比较好，当发生事故时，很远的地方就能看到．Xkb1.com（2）设人的质量为m人，救生衣的发泡材料的最小质量为救m，由浮沉条件得浮F＝G①浮F＝人浮F＋粒浮F②G＝人G＋救G③人G＝人mg，救G＝救mg④人浮F＝g水排V＝g水·人人m9.0⑤救浮F＝g水救V＝g水·救救m⑥得救m＝)1(1.0救水人m⑦救m＝0.08（kg）⑧16．设石块的体积为V，竹棍的横截面积为S，石块和竹棍的总质量M＝m1＋m2＝42g．在水中，有g水（V＋h1S）＝Mg①在煤油中，有：54g水（V＋h2S）＝Mg②由①②消V得：（h2－h1）S＝水4M5S＝)(412hhM水＝cmcmgg)2.232.30(/14423＝1.5cm2由①式得：V＝水M－h1S＝3/142cmgg－23.2cm×1.52＝7.2cm3石块密度Vm1－32.718cmg＝2.5g/cm3＝2.5×103kg/m3