第3節

物體的浮沉條件及應用一、物體的浮沉條件

二、浮力的應用1.輪船(1)采用空心的辦法,增加排開水的體積,增大受到的浮力。(2)排水量是指輪船裝滿貨物時排開水的質量。2.潛水艇:靠水艙充水、排水改變自身重力來實現上浮或下沉。3.氣球和飛艇:里面充的氣體密度小于空氣密度,靠改變自身的體積,來改變浮力的大小,實現升降。正確理解物體的浮沉條件(1)物體的浮沉取決于物體受到的浮力和重力的相對大小關系,單獨考慮重力或浮力無法判斷物體的浮沉。(2)物體在上浮、下沉的過程中受非平衡力作用。下沉的結果是沉到液體底部;上浮的結果是漂浮在液面上。(3)漂浮與懸浮的共同點:浮力等于重力,在平衡力的作用下,靜止不動。漂浮與懸浮的不同點:漂浮是物體在液面上的平衡狀態,此時物體的一部分浸入液體之中;懸浮是物體浸沒在液體內部的平衡狀態,整個物體浸沒在液體中。處于懸浮狀態的物體,其密度與液體密度相等,V排=V物;處于漂浮狀態的物體,其密度小于液體密度,V排<V物。【例題】

一個李子的體積約為60cm3,質量約為66g,若把李子放入水中靜止時將

(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)。一個西瓜的體積為6×103cm3,所受重力為55N,若把西瓜浸沒在水中后放手,當西瓜靜止時所受浮力為

N。(g取10N/kg)

解析(1)李子的重力G=mg=0.066kg×10N/kg=0.66N;李子全部浸沒時受到的浮力F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×60×10-6m3=0.6N。因為F浮<G,所以李子放入水中后會下沉。(2)將西瓜浸沒在水中時,V排'=V物'=6×103cm3=6×10-3m3,西瓜受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N,西瓜所受重力為55N,因F浮'>G',所以,西瓜將上浮,最終處于漂浮狀態,漂浮受到的浮力F浮″=G'=55N。答案沉底

5512345一、物體的浮沉條件1.如圖所示,海面上航行著兩艘相同的輪船甲、乙,甲船空載,乙船滿載。那么(

)A.甲船所受浮力比重力大B.乙船所受浮力比重力小C.甲船所受浮力比乙船大D.乙船所受浮力比甲船大答案解析解析關閉解析兩艘輪船都處于漂浮,浮力都等于各自的重力,但乙船滿載,總重力較大。答案解析關閉D123452.一個質量是60g的雞蛋懸浮在鹽水中不動時,它受到的浮力是

N,如果往鹽水中注入清水,雞蛋將

(選填“下沉”“上浮”或“不動”,g取10N/kg)。

答案解析解析關閉雞蛋懸浮在鹽水中,F浮=G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N,如果往鹽水中注入清水,鹽水密度變小,根據公式F浮=ρ液gV排可知雞蛋所受浮力變小,雞蛋將下沉。答案解析關閉0.6

下沉123453.如圖所示是雞蛋在鹽水中浮沉的幾種情況:

(1)雞蛋在鹽水中受到

力和

力的作用。

(2)雞蛋處于不同狀態是由于

力發生了變化。

(3)比較雞蛋在各種狀態下受到的浮力和重力的大小,我們可以歸納出物體的浮沉條件:12345當物體受到的浮力F浮

物體所受重力G時,浸在液體中的物體就會上浮。

當物體受到的浮力F浮

物體所受重力G時,浸在液體中的物體就會下沉。

當物體受到的浮力F浮

物體所受重力G時,物體懸浮在液體中或漂浮在液面上。

答案答案關閉(1)重

浮

(2)浮

(3)大于

小于

等于12345二、物體的浮沉條件的應用4.魚體內有一器官叫魚鰾,魚在水中可以自由地沉浮,就是靠改變魚鰾的體積來實現的。當一只魚在水中沉浮時,你認為它主要是改變(

)A.所受的重力

B.所受的浮力C.水的密度 D.無法確定答案解析解析關閉當魚鰾的體積改變時,魚排開水的體積也改變了,水的密度不變,所以是改變了魚受到的浮力。答案解析關閉B123455.中國遼寧號航空母艦出海試航,當航母在平靜的水面航行時,它所受的浮力

(選填“大于”“等于”或“小于”)它的總重力。當航空母艦上艦載飛機起飛后,它排開水的體積

(選填“增大”“減小”或“不變”)。

答案解析解析關閉