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文档简介
9.5.1探究物体的浮沉条件
1.成语“沉李浮瓜..的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形容夏天消暑的生活.“李子在水里下沉,瓜浮在水面,
从物理学的角度分析,下列判断正确的是()
A.李子的质量大于瓜的质量
B.李子的体积小于瓜的体积
C李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
2.如图所示,在家庭小实验中,小明同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是()
A.向杯子中加盐B.向杯子中加水m
C.将杯子倾斜放置D.轻轻摇晃杯子
3.将质量5(X)g的物体放入盛有400g水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出2(X)g的水,那么物体受到的浮力(g
取10N/kg)()
A.一定等于2NB.一定等于5N
C.可能等于3ND.可能等于2N
4.(2025.自贡中考)军舰某次海航时排开水的质量为4.0xl0^g„g取10N/kg,它受到的浮力是__N.若其从
海水密度大的海域驶入密度小的海域,吃水深度______(填“变小”“变大或不变’).
5.在甲、乙、丙三支相同试管中,盛放密度不同的液体,在每支试管内各放入一粒完全相同的小珠子,一段时
间后出现了如图所示的情形,三支试管内液面相平.则小珠子在试管液体中受到的浮力最小试管底部
受到液体的压强最大.
6.图甲为某一水下滑翔机,主要由图乙所示的密封舱、非密舱两部分组成.该滑翔机通过液压泵将油在内、外两
个弹性油囊间来回转移,从而实现上浮和下潜.当需要上浮时,要将油向(填'内或外')油囊转移,通过改变一
(填“重力”或“浮力”)的方法实现
内油衰外油囊非密舱
7.将两块质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别轻轻放入相同的甲、乙两杯水中,静止时浮沉状态如图
所示,则橡皮泥的密度_____(填“大于”“小于”或“等于”冰的密度(填理,'或"乙",下同)杯中的橡皮泥所受
的浮力更大,静止时杯中的水对容器底部压强更大.
8.(2025.淮安开明学校期末)小明将一个小球放入水中静止后,排开水的质量为18g;再将同一小球放入酒精中
静止后〔(p酒=0.8脓加),排开酒精的质量为16g.则该小球的密度为()
A.O.Sg/cm-B.0.9g/cm3
C.l.Og/c/n3D.1.2g/cm3
9.人体密度跟水的密度差不多.质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在
水中的体积为他的体积的;,则游泳圈浸在水中的体积约为()
A.I0dm3B.20dm3C.30dm3D.40dm3
10如图所示,水母身体外形像一把透明伞.水母身体内有一种特别的腺,能产生一氧化碳改变自身体积,从而
能在水中上浮与下沉.下列判断正确的是()
A.水母漂浮时,所受浮力大于自身重力
B.水母悬浮时,若体积变大则会上浮
C.水母在下沉过程中受到水的压强不变
D.水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小
11盐水选种是一种巧妙挑选种子(良种密度相对于次种大)的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种
子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种(如图所示).下列说法正确的是()
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有良种的密度
C.若要选出更好的良种,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
12.(2024.南京秦淮区期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示.将它们浸没在水中释放,在其稳定
后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙.下列判断正确的是()
小球甲乙丙
ITl/g304054
V/cni3606030
A.F=F>F
甲乙丙丙
C尸乙七甲"丙»尸丙"乙"甲
13.(2025.镇江丹阳市期末)装有适量盐水的透明塑料袋放入盛水的坡璃缸中(不计塑料袋质量和体积)如图所示,
待塑料袋静止时可能出现的情况是((已知p盐水邛水)()
C.①②@@D.①②④
14用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起,放入水中静止后状态如图所示,线已绷紧,有拉力.
下列判断正确的是()
A/浮广G%B,卜浮尸浮B
〈
c.GAGBD"户水
15小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,
将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它
们处于漂浮状态,则水面高度将)
A.下降B.上升
C不变D.无法判断
16如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口的体积为10cm3,杯中水面恰好与杯口相平,已知
冰的密度是0.9g/cm3,则这些烧杯中冰块的总质量为待这些冰块熔化一半时,请判断是否有水从杯口溢出?
i填“没有溢出”或有溢出”).
17.(2025.南京建邺区一模)两个相司的柱形容器放在水平桌面上,里面分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将
A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中,静止时两球状态如图所示.若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮,A、
B两个球排开乙液体的体积分别为V.、排、VB排,则V,\排VB排•甲、乙两液体对容器底的压强分别为P1、P
2,两容器对桌面的压强分别为p'l、p'2,则PlP2,p'l_______p'2.若甲液体是水,且B球分别仕甲、
乙两液体中所受浮力之比为5:6,则B球密度p=kg/m3.
18(2025•南通海安市期末)物理小组开展关于伽利略彩球温度计的项目化学习活动.
【问题缘起】如图甲为伽利略彩球温度计,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体A,其液体的密度随着温度变
化而改变.观察发现里面的彩球(每个彩球及其标牌的总体积相等,其热胀冷缩可以忽略)在一天中不同时刻所处
1
的彳立置会发生变化.小明感到好奇,也进行了研究制作.I
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化,导致小球浮沉状态发生变化,当小球悬浮时,
挂牌温度与液体温度相等.
【项目研究】小明用a、b、c三个体积均为2x10一5加的小球(小球的体积变化可忽略不计)和特殊液体人制成
简易''温度计”,用以研究液体密度与温度的关系.
【观察记录】在15℃、19℃、23℃时ab、c小球浮沉状杰如图乙所示.
【信息处理】
(iM^b对应的温度标记应是______。如图乙③中小球b受到浮力(填“大于""等于"或小于”)其重
力.
⑵下列关于图乙中简易-温度计..的说法中,不正确的是________.
A.小球a在15c时所受浮力等于23c时所受浮力
B.泳境温度从19℃升至23C,小球c所受浮力变小
C.a、b、c三个小球的质量大小关系为ma>mh>nic
D.随着环境温度的升高,特殊液体A的密度会减小
(3假设特殊液体A温度每升高2C其密度变化(0.06x103依加当温度由23C升高到25℃时,图乙中小球c
受到的支持力(填“增加”或‘减小”)了N.(g取10N/kg)
(4)如图乙,当环境温度为10℃时,液体对a、b、c三小球底部的压强分别为Pa、Pb、P。,其中(填
“pb”或“p。”)最大.
【交流评价】
(5)小明想要增大图乙中简易,,温度计喟旨测得的最高温度,可增加一个体积相等、质量比球(填或
"c")更_______(填“大或小”)的球d.
【柘展应用】
(6加明家中也购买了一个如图丙6斤示的彩球温度计,某天小明发现只有“16CT8℃”的小球沉底,其他小球
均漂浮,则此时的气温范围为.
22七一欣以120七
16r
丙
1.D解析:ABC.李子和瓜的浮沉情况,取决于各自重力与受到浮力的比较,与二者之间质量、重力或体积的
大小关系无关,故ABC错误;D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度,这是物体浮沉条件的密度解
释,故D正确.故选D.
2.A解析:根据物体的浮沉条件可知,想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,需要增加鸡蛋受到的浮力,鸡蛋的体积
不变,J%=P浓可知,增加液体的密度可以使鸡蛋漂浮,故A符合题意.
3.B解析:物体漂浮在水面上,所受浮力大小等于自身的重力,即500gxi0N/kg=0.5kgxl0N/kg=5N,溢出的
水重为2N,说明容器未盛满水,故选B.
易错提醒
液体产生的浮力大小可以大于自身重力.
44.0x6变大解析:军舰在某次海航时排开水的质量为4.Ox。馆,由阿基米德原理可知,受到的浮力F=
G=〃'国=4.0xl07gxl0MRg=40xl0*M若从海水密度大的海域驶入密度小的海域,军舰始终漂浮,浮力等于重力,
排琲
重力不变则浮力不变,根据%=〃浓可知海水密度变小时,排开水的体积变大,所以吃水深度变大.
5.丙甲解析:完全相同的小珠子的重力相同,在甲液体中漂浮,浮力等于重力,在乙液体中悬浮,浮力等于重
力,在丙液体中沉底,浮力小于重力,所以小珠子在丙试管液体中受到的浮力最小.小珠子在乙液体中悬浮,其密度
与P乙相同,
小珠子漂浮在甲液体中,甲液体的密度大于小珠子的密度,小珠子在丙液体中沉底,丙液体的密度小于小珠子
的密度,可见〃甲>/)乙邛丙,,由题知液面相平,根据公式p=pgh可得试管底部受到液体的压强〃甲力乙小丙,所以试管
底部受到液体的压强最大的是甲.
6.外浮力解析:根据物体浮沉条件可知,当需要上浮时,浮力应大于重力,根据阿基米德原理噎=2水8「非可
知,应该增大体积来增大浮力,即油从内油囊转移到外油囊,增大排开水的体积.
7大于乙乙解析:由图甲知,实心的球形橡皮泥在水中沉底,则橡皮泥的密度大于水的密度.图甲中,橡皮
泥沉底,所受的浮力小于自身重力,图乙中,橡皮泥漂浮,所受的浮力等于自身重力,而两块橡皮泥的质量相同,
重力相司,所以乙中橡皮泥所受浮力更大.乙中橡皮泥所受浮力更大,排开水的体积更大,而甲、乙两杯相同,杯中
水相同,所以,乙中水的深度更深,静止时,乙杯中的水对容器底部压强更大.
8B解析:小球放入水中静止后,排开水的醺为W排开水的重力5f即受到的浮力加
八…则排开水的体积为依n?;同理小球在酒精中静止后,受到的浮力则排开酒
〃水g稀水=018乂户浮酒=,汤g■排酒=016\,
精的体枳为20cm3.若小球的密度小于等于酒精厕小球在水和酒精中都漂浮(或在酒精中悬浮),浮力应都等于重力;
若小球的密度大于等于水,则小球在水和酒精中都应下沉(或在水中悬浮),则小球排开水的体积V排水应和排开酒
精的体积V排酒相等.故小球的密度应大于酒精、小于水.小球在酒精中下沉在水中漂浮则小球的体积了=—=2。e,
小球的质量等于排开水的质量,即m球二18g,故小球密度”
p=v=0.9g/0J.
9.A解析:人体密度跟水的密度差不多,因此小明不套游泳圈时在水中悬浮.浮力等于重力G=mg=40kgxlO
N/kg=400N排开水的体积等于小明的体积5「V=六=Ros::;。',依=4'10-2/=4()力〃3;当小明套着游泳圈时
漂浮,浮力仍等于他的重力,排开水的总体积也仍为40dm3,小明浸入水中的体积为他的体积的"即30dnR则游
4
泳圈排开水体积为10dm3.故A符合题意.
10B解析:根据物体漂浮条件可知,水母漂浮时,所受浮力等于自身重力,故A错误;水母悬浮时,浮力等
于其重力;若体积变大时,其排开水的体积变大,根据产浮"浓gP排知,浮力变大,浮力大于重力,则水母会上浮,
故B正确;水母在下沉过程中,深度增大,根据p=pgh知,受到水的压强变大,故C错误;水母漂浮时,浮力等
于其重力,水母沉在水底时,浮力小于其重力,所以水母漂浮时受到的浮力大于其沉在水底时受到的浮力,由
"浮排可知,水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力大,故D错误.故选B.
HC解析:A.根据沉浮条件可知,次种漂浮,所受浮力等于自身重力,故A错误;B.若盐水选种时所用盐水
的密度大于所有良种的密度,那么所有的种子都会漂浮,无法挑选种子,故B错误;C.更饱满种子的密度更大,若
要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将更多次种漂浮起来,故C正确;D.若良种
和次种的体积相同,良种是浸没的,排开液体的体积等于自身体积,次种是漂浮状态,排开液体的体积小于自身体
积,所以良种排开的盐水的体积大,由阿基米德原理/浮浓且H排可知,良种受到的浮力较大,故D错误.故选C.
12.B解析:甲的密度为〃甲=袅券=0.5的此小于水的密度,所以甲漂浮,浮力等于重力,则浮力为产浮甲
甲
m
=6甲=机甲g=3(*10-3叱1()可侬=03%;乙的密度为〃乙=占=券=,/“〃3,小于水的密度,所以乙漂浮,浮力等于
乙
m
重力,故浮力为产浮=6乙=〃[乙g=40x[()4gxi0N/kg=0.4N;丙的密度〃丙=厂=密度大于水的密度,
丙
丙将沉底,则丙受到的浮力为尸浮=%gP丙=l.()xl03Ag.3x]0N/Agx30x]0%3=03N.a^B.
13.B解析:①©若盐水袋漂浮在水面上,则浮力等于重力,则有〃水g%「〃蓝北加水,由于P盐水邛水,则
睢待塑料袋静止时可能出现①情况,不可能出现④«况;②若盐水袋悬浮在水中,则浮力等于重力,则有p水g,
=p盐水V盐水g,由于p盐水邛水,则v<v.v,待塑料袋静止时可能出现②情况;③若盐水袋沉在水底,则
浮力小于重力,则有〃水即排3加水々水g,由于P盐水邛水'则/上士V/或%啾=9都有可能,待塑料袋静止时可能
出现③情况.故B符合题意.
14.C解析:A•线已绷紧,有拉力.小球A受到重力、浮力和线的拉力,A处于静止状态,受到的力是平衡力,
所以有//G/+气,故A错误;B两个小球的体积相同,都浸没水中,排开水的体积相同,由"浮=〃水可知
A、B小球受到的浮力相等,即F=FB错误;C.对于A,F=G.+J押£L噎J旦,小球B受到重
f"r川rr"rr上nrr用
力、浮力和线的拉力,B处于静止状态,受到的力是平衡力,所以有G『噎JF拉,又因为A、B小球受到的浮
rf-B
力相等,所以GrG",故C正确;D.对于B,噎则B浸没时的浮力小于重力厕pB邛水,故D错误.故选C.
aB
15B解析:石块a沉在水底,浮力小于重力,不吸水的木块b漂浮在水面,浮力等于重力,此时总浮力:F,<
G不+G、,将石块a放在木块b上后,a、b一起漂浮,总浮力等于总重力,即F=G+G.,,因此F?>F】.而浮力越
不2不水
大,排开液体体积越大,水面越高,因此水面会上升,故B符合题意.
1690g没有溢出解析:因为冰漂浮在水面上,所以冰受到的浮力等于冰的重力,即〃水吗W水段则¥=微
=窜磊亮用脸毛噎,冰露出水面的体积为年限-〃排天曝则冰的体积为^=,ov,ox
力,冰的质量为m=pV-MSlcm^l()()c/=9()g.冰漂浮在水面上,浮力等于重力,且与排开水的重力相等,又冰
小HXZJX
熔化成水后,其质量不变,即冰熔化成水后的质量与排开水的质量相等,则冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积,
所以不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降.
归纳总结
漂浮物的自身重力(G撷硼=F浮=6排.因此冰块在水中熔化时,自重减小,则排开水的体积减小,而自身熔化产
生的水,恰好能弥补这部分减小的体积,故液面的高度始终不会变.
注意:如果冰块在盐水中熔化,情况就不一样了,因为冰块熔化后的密度(纯水密度)小于盐水密度,即.<
徘ZK
嚷、则液面高度会上升.
st
17.=<=1.2x103解析:A、B的质量相等,将这两个球放入乙液体中静止时均漂浮,所受浮力等于重力,根
据qrG一咫知道,A、B所受的浮力相等,由仆=&/修□道,A、B排开液体的体积相等,即匕十%*将A、
rf-r5t/徘.4tBDftfc
B两个质量相等的实心球放入甲液体中,由图可知,A球漂浮,B球沉底,根据物体浮沉条件知道,B所受的浮力
小于B的重力,则A、B在甲液体中所受的总浮力小于它们在乙液体中所受的总浮力,由力的相互性知道,A、B
对甲液体的压力小于它们对乙液体的压力,液体对柱形容器底的压力等于液体的重力和A、B对液体的压力之和,
故甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力,由p=g知道甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压
强,即Pi<P2;容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力,根据F=G=mg知道,两容器对桌面的压力相
等,则两容器对桌面的压强相等,即Pi=P2;B球在水中沉底,排开水的体积等于B的体积,B球在乙中漂浮,
所受浮力等于重力,且B球在甲、乙两液体中所受浮力之比为5:6,根据产浮=p浓”排、咋知道
贝UB球的密度p=^=1.2x|0^g/w3.
18(1)19小于(2)C(3)增力口0.012(4)po(5)a小(6)18〜20C
解析:(1)由题意可知,当小球悬浮时,挂牌温度与液体温度相等,图乙②中b小球悬浮,此时环境温度(即液
体温度)为19c,所以小球b对应的温度应标记为19C题图乙③中小球b沉底,根据物体的浮沉条件可知,小球b
受到的浮力小于其重力.
(2)A.小球a在15℃时处于漂浮状态,F=G;23两,小球a处于悬浮状态,尸迎=G〃,故小球a在15℃时所
,子rf-fl
受浮力等于其23℃时所受浮力,故A正确;D.当液体温度升高时,小球b先漂浮,再悬浮,这一过程中小球b的
浮力不变,但浸入液体中的体积逐渐增大,由心广〃浓且卜排可知,液体的密度变小;b球由悬浮到沉底过程中,根据
浮沉条件可知,其受到的浮力减小,但浸没后V抖坏变
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