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1、初二物理浮力的应用知识点 浮力的应用:轮船、潜水艇、气球和飞艇等。 浮力的利用: 盐水选种我国农民常采用盐水浸泡法来选种,如图, 这种方法是把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种 子密度小于盐水的密度会上浮至液面,而饱满的种子则因为 密度大于盐水的密度因此它们会沉在底部。 轮船用密度大于水的材料制成能够浮在水面的物体, 必须使它能够排开更多的水。根据这个原理,人们制造了轮 船,轮船是用密度大于水的钢铁制成的,把它做成空心的, 使它的平均密度小于水的密度时,它就会漂浮在水面上,这 时船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上。只要 船的重力不变, 无论船在海里还是河里,它受到的浮力不变。
2、根据阿基米德原理如:G排=液 gV 排。它在海里和河里浸 入水中的体积不同。轮船的大小通常用排水量来表示,排水 量就是轮船按设计的要求装满货物即满载时排开水的质量。 潜水艇 潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多 少来控制自身的重力而实现浮沉的。 浸没在水中的潜水艇排开水的体积,无论下潜多深,始 终不变,所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉,可充 水,使 F 浮 G 。在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的 体积减小,所以浮力逐渐减小,当它在海面上行驶时,受到 的浮力大小等于潜水艇的重力。 初中物理浮力的应用知识点 物体浸没在液体中时,受到_的浮力F 浮,同时 还受到方向_的重力G。
3、当F 浮 G 时,物体就会 _。 思路解析:物体所受浮力的大小与物体排开液体的重力 有关系,排开的液体重力越大,受到的浮力也越大。当浮力 小于物体的重力,物体会下沉;当浮力等于重力时,物体就 可以停留在液体内部任一位置,这样的现象叫悬浮;当浮力 大于重力时,物体将浮在水面上。 答案:向上竖直向下下沉悬浮上浮 轮 船 是根 据 _制成的。潜 水 艇的 工作 原 理是 _,它是靠改变 _实现上浮和下 沉的。热气球是靠加热球内的空气,使其密度_, 相当于充入了 _的气体,当 F 浮_G时就升空了, 若需要下降则要 _,这时,球内空气的密度_, 当 F 浮_G时就下降了。 答案:漂浮的条件F 浮 G物
4、体的浮沉条件自身重力 减小密度小于空气密度大于停止加热变大小于 下列说法正确的是 A. 浮力等于重力,一定悬浮 B. 浮力等于重力,一定漂浮 c. 物体在水中上浮,在没有露出水面之前浮力不变 D.在水中匀速下沉的物体重力大于浮力 思路解析: 浮力等于重力, 有两种可能, 即漂浮或悬浮。 匀速下沉的物体,浮力等于重力。上升的物体,在露出水面 之前 V物不变,浮力不变,故只有c 是正确的。 答案: c 0 分钟训练 浸没在盐水中的鸡蛋,所排开盐水的重力大约为 A.0.5NB.5N c.50ND.500N 思路解析:浸没在盐水中的鸡蛋将悬浮,因此鸡蛋的重 力等于排开水的重力,而一个鸡蛋的重力大约为0
5、.5N。 答案: A 把重 5N、体积为 0.6c3 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=5N c. 物体漂浮, F 浮=5ND.物体沉在水底, F 浮=6N 思路解析:假设体积为0.6c3 的物体能浸没于水中,则 F 浮=液 gV排=1.0g/c3 10N/g0.6c3=6N, 大于物体自身 的重力,因此物体最终漂浮于水面上,由漂浮条件可得F 浮 =G=5N 。 答案 :c 质量相同的木块和铝块都放入水中,木块浮在水面上, 铝块沉入水底。它们受的浮力大小是 A. 木块大 B. 铝块大 c. 一样大 D.无法
6、比较 思路解析:此题无法直接用阿基米德原理比较木块的浮 力和铝块的浮力,因为虽然木块体积大于铝块的体积,但由 于漂浮在水面上,它在水下部分的体积与铝块的体积无法直 接比较。此题可将相同的质量作为比较的桥梁,利用浮沉条 件中浮力与重力的关系得出结论。木块在水中受的浮力等于 木块的重力,铝块受到的浮力小于铝块的重力,而木块与铝 块的重力相等,所以木块受的浮力大于铝块受的浮力。 答案 :A 如图 14-6-1所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸 没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前, 关于它们所受浮力的说法正确的是 图 14-6-1 A. 甲受到的浮力大B.乙受到的浮力大 c. 丙受到
7、的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一样大 思路解析:三球体积相同,由图示可以知道,甲乙丙排 开的液体体积相同,所受浮力也一定相同。之所以甲上浮, 是因为甲的浮力大于重力;乙悬浮说明了它受到的浮力等于 它的重力;丙下沉说明它受到的浮力小于它的重力。所以D 正确, ABc错。 答案: D 轮船的排水量指的是_,若排水量为1 万吨 的货轮,自身质量为XXt,则最多能装货物为_t 。轮 船是采用 _的办法来增大可利用的浮力。 思路解析:轮船满载时,浮力等于其总重力,即总轮船 的重力等于排开水的重力,也就是轮船的总质量等于排开水 的质量,又轮船自身质量为XXt,所以最多能装货物为 10000t-XXt=8
8、000t。 轮船是用密度大于水的材料制成的,若要能够浮在水面 上,可以把它做成空心的,以使它能排开更多的水。 答案:轮船满载货物时, 排开水的质量8000 “空心” 对 于 完 全 浸 没 在 液 体 中 的 物 体 , 若F 浮 G, 则 _;若 F 浮=G ,则 _;若 F 浮 G ,则 _。漂浮在液面上的物体F 浮_G。请 在图 14-6-2中用力的示意图表示。 图 14-6-2 思路解析:本题考查物体的浮沉条件及漂浮的条件,若 用密度比较,可表示为物 、物=、物 。 答案:上浮悬浮下沉= 如图所示。 快乐时光 博格是大学篮球队的主力,但他考试成绩却总是不太 好。数学教授对博格说:“你的
9、球艺那么好,为什么考试却 不行呢?”博格说:“打篮球时有人配合,可考试的时候没 有合作呀。” 0 分钟训练 若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等,要把它们放 在 A. 水中 B. 酒精中 c. 水银中 D.盐水中 思路解析:质量相等的铜块、铁块体积不等,若放到A、 B、D中,都要下沉,排开液体的体积不等,浮力不等,只有 放到水银中才能漂浮,浮力等于重力,故c 是正确的。 答案: c 完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程 中,其浮力大小的变化情况是 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. 浮力先大于重力,后小于重力 D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力
10、直至静止时, 浮力才等于重力 思路解析:浸没后物体排开液体的多少不再改变,浮力 大小与物体在液体内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所 受浮力不变。当球露出水面的过程中,它排开液体的体积逐 渐变小,浮力开始变小。当浮力等于重力时,球静止在水面 上,呈漂浮状态。 答案 :D 一塑料块,放入水中静止时,有的体积没入水中,放入 另一种液体中静止时,有的体积没入液体中,则另一种液体 的密度为 A. 水 B. 水 c. 水 D.水 思路解析:根据漂浮的条件,F1=G=F2, V水 g=V液 g, 液=水, 故 c 正确。 答案: c 由同种物质做成的实心正方体,放在水中后有1/3 部分 露出水面,现将露出
11、水面的部分切去,则剩余的部分 A. 将有部分露出水面B. 将悬浮在水中 c. 将下沉入水底D.将有 1/2 部分露出水面 思路解析 : 假设将露出水面的部分切掉后,正方体仍保 持原来的位置不动,那它受到的浮力也将不变,但此时它的 重力已减小,小于它的浮力,当它受到的浮力大于重力时, 它将上浮。由于切割后它的密度是不变的,因此它排开液体 的体积占总体积的比例是不变的。 答案 :A 如图 14-6-3甲所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水 银三种液体,液体之间不相溶合。将一实心铅块轻轻放入该 烧杯中,图14-6-3乙中能正确显示出铅块静止时位置的图 是 图 14-6-3 思路解析:实心铅球的密度比水
12、银的密度小,所以一定 会漂浮在水银液体上。则A 错, B 对。水的密度比铅的小, 所以一定会沉入水中,则cD均错。 答案: B 一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池中捞 上几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是 A. 从池中捞铁块B.从水面上捞木块 c. 从池中捞石块D.将池中的一些水装入船中 思路解析:物体的重力为G ,在水中排开水的体积为V 排,捞到船上后漂浮在水面排开水的体积为V排,石块、 铁块浸没在水中时,V排=V=,漂浮时 G=F浮=水 gV排, V 排=,由于 水,则 V排 V排,石块、铁块捞到 船上后,水面上升;木块漂浮在水面上时和捞到船上后,所 受浮力相同等于木块的
13、重力,排开水的体积相等;水悬浮在 水中时和捞到船上后,所受浮力相同等于水的重力,排开水 的体积相等。水、木块放到船上后,水面高度不变。 答案: Ac 如图 14-6-4所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表 示物体的体积。图象a、b 分别表示物体甲、乙的质量与体 积的关系。下列说法中正确的是 图 14-6-4 A. 将物体甲放入水中一定浮在水面 B. 将物体乙放入水中一定沉入水底 c. 将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入 水底 D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在 水面 思路解析:从图象a 可以得出,当体积为13 时,对应 物体的质量是2.0 103g,由此得到该物体a
14、 的密度为 a=2.0 103g?-3水;同理物体b 的密度为 b=0.6 103g ?-3 2D.浮力不变 , 12 思路解析:轮船行驶在北大西洋和印度洋上都是漂浮的, 它受到的浮力都等于船的重力,由于船的重力是不变的,所 以船受到的浮力也不变。由图可知轮船在北大西洋中排开液 体的体积较小,根据阿基米德原理F 浮=液 gV排可知,当 F 浮不变, V 排较小时,对应的液体密度液较大,因此北 大西洋的海水密度较大。 答案 :c 0. 阿基米德原理不仅适用于液体同样也适用于气体。将 两个没有充气的气球放到已经调好平衡的天平两边,天平平 衡。如果给左边的气球充上空气,再放在天平左边,则 A. 天平
15、还是平衡的 B. 天平往没有充气的气球这边倾斜 c. 天平往充空气的气球这边倾斜 D.无法判断 思路解析:当左边的气球充上空气后,它受到外面空气 对它的浮力和地球对它的重力同时增加,但由于气球内的空 气是被压缩的,所以它的重力将大于被它排开的外界空气的 重力,即左边充气后气球的重力大于它受到的浮力,它将下 沉,天平的左盘下降。 答案 :c 1. 将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端,这就制成了一个 很有用的土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止 时的情景如图14-6-7所示。对于这个土仪器所运用的知识 或用途,下列说法中不正确的是 图 14-6-7 A. 运用了二力平衡的知识 B. 运用了物体
16、的漂浮条 c. 用它可以比较不同液体密度的大小 D.用它可以测出液体密度的大小 思路解析:此土仪器是根据物体的漂浮条件制成的,物 体受到的浮力和重力是一对平衡力,A、B选项正确。它漂在 不同密度的液体里,所受浮力大小是不变的,都等于土仪器 自身的重力。根据阿基米德原理,浮力不变时,V 排越大 液越小,因此根据它浸入液体里的体积多少来比较液体的密 度。此土仪器不能具体测出液体密度的大小,因为还没有将 它准确地标上刻度。 答案 :D 将一个实心铁球分别放入水中、酒精中和水银中,关于 铁球所受浮力,下列说法中正确的是 A. 在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大 B. 在水银中受到的浮力最小 c.
17、在水银中受到的浮力最大 D.在三种液体中所受的浮力一样大 思路解析:要知道物体受到的浮力,首先要判断物体在 液体里的状态,因为不同状态下它受到的浮力往往不同。因 为铁的密度大于水和酒精的密度,所以实心铁球在水中、酒 精中都是下沉的,它们的浮力可以用阿基米德原理比较。铁 球排开水的体积和排开酒精的体积是相同的,但水的密度大 于酒精的密度,根据阿基米德原理F 浮=液 gV排可知,铁 球在水中比在酒精中受到的浮力大,A 选项错误。铁球的密 度小于水银的密度,铁球将漂浮在水银中,铁球受到的浮力 等于铁球自身的重力。而铁球在水中是下沉的,在水中受到 的浮力小于它自身的重力,因此铁球在水银中受到的浮力比
18、在水中受到的浮力大。 答案 :c 3. 图 14-6-8 中 a、b 所示的是将相同的密度计分别放入 两种不同液体中的情形, 由图可知 : 两种液体的密度相比较: a_ b;密 度 计 在两 种液 体 中 受到 的浮 力 相比 较:Fa_Fb 。 图 14-6-8 思路解析:本题先做第二问比较容易,因为密度计是利 用物体漂浮条件而工作的,它所受到的浮力总等于它受到的 重力 F浮=G, 所以密度计在两种液体中受到的浮力始终相等, Fa=Fb。再根据 F 浮=液 gV排可知 : 待测液体密度越大,则 V 排越小,密度计浸入液体中的体积越小,露出部分的体积 就越大,反之,待测液体密度越小,则V 排越
19、大,密度计浸 入液体中的体积越大,露出部分的体积就越小,所以a b。 答案 : = 通常在煮饺子时,先将包好的饺子放入沸水中,饺子将 沉在锅底,这是为什么?待水沸腾后,饺子逐一浮出水面, 这是为什么?煮一会儿后,往往需要向锅中加入少许凉水, 这又是为什么? 思路解析:煮饺子是日常生活中常见的现象,开始时, 由于饺子所受的浮力小于重力,所以下沉;水沸腾时,由于 饺子内部的空气受热膨胀,体积增大, 排开水的体积也增大, 所以饺子受到的浮力大于重力,上浮;而加入凉水的目的是 降低水的温度,达到止沸的目的。 答案 : 饺子所受的浮力小于重力,所以下沉;水沸腾后, 饺子体积增大,排开水的体积也增大,饺子
20、受到的浮力大于 重力,上浮;加入少许凉水目的是使沸水放热,温度降低, 达到止沸的目的。 旅游用的游艇上常常备有救生衣,请回答: 为什么要用颜色比较鲜艳的面料来做救生衣? 设计救生衣的发泡材料用量要根据哪些条件? 思路解析:本题是一道把浮力知识与实际应用紧密结合 的试题。救生衣是为了防止人落水后下沉,所以要用密度比 较小的发泡材料做内胆,而用颜色鲜艳的面料做是为了容易 被人们发现。穿上救生衣的人落水后始终漂浮在水面上,所 以有 F 浮=G物。根据题目中所给的条件即可解出发泡材料的 最小质量。 答案 : 用颜色比较鲜艳的面料做救生衣,是因为鲜艳的 颜色,能见度比较高,容易被人发现,当事故发生时,很远 的地方就能看见。设计出的救生衣应能让质量足够大的从穿 上后也能浮在水面上,并保证至少让人的头部能露出水面。