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《專題20浮力及其應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、專題20浮力及其應(yīng)用典例1小華用牙膏探究物體的沉與浮.如圖所示,牙膏懸浮在水屮,牙膏所受浮力(小于/等于/大于)重力.向水中加入食鹽并使其溶解,牙膏將(上浮/下沉).如果不加食鹽,將牙膏內(nèi)部分空氣排出,再次放入水中后,牙膏將(上浮/下沉).解析:物體的浮沉條件:浸沒水中的物體,如果物體受到的浮力大于物體的重力,物體將上?。蝗绻矬w受到的浮力小于物體的重力,物體將下沉;如果物體受到的浮力等于物體的重力,物體將懸浮.牙膏懸浮在水中,牙膏受到的浮力與重力是一對(duì)平衡力,大小相等;向水中加入食鹽并使其溶解,使水的密度增大,此時(shí)排開水的
2、體積不變,根據(jù)阿基米德原理得出牙膏受到的浮力變大;如果不加食鹽,將牙膏內(nèi)部分空氣排出,使排開水的體積變小,根據(jù)阿基米德原理得出牙膏受到的浮力變小。據(jù)此分析是上浮還是下沉.答案:等于;上浮;下沉點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)物體的浮沉條件的掌握和運(yùn)用,在利用阿基米德原理分析浮力變化時(shí),用好控制變量法。物體的浮沉條件:浸沒水中的物體,如果F^>G^(或者p;&>pG,物體將上??;如果F浮VG物(或者p浪
3、沉情況及蘋果切去前后所受浮力F的大小變化是()A.漂浮F減小B.漂浮F不變C.懸浮F減小D.沉底F減小解析:開始的時(shí)候在水中漂浮,蘋果的密度小于水的密度;蘋果切去一小塊后自身重力減小,但密度不變,靜止時(shí)在水屮漂浮,浮力等于自身的重力,重力減小,所受浮力也減小.蘋果的密度小于水的密度,所以蘋果始終漂浮,切去一小塊后,重力減小,因?yàn)樗艿母×Φ扔谧陨淼闹亓?,所以浮力減小。本題答案為A.點(diǎn)評(píng):本題考查物體沉浮條件的應(yīng)用,關(guān)鍵知道物體漂浮時(shí),浮力等于自身的重力,物體是否漂浮取決于物體的密度和液體密度的大小關(guān)系,物體密度小于液體密度,
4、物體漂浮,物體密度大于液體密度時(shí)物體下沉,物體密度等于液體密度時(shí)物體懸浮。典例3龍芳同學(xué)將一重4.0N的金屬筒容器,開口向上放入水中,有】的體積露出水面;3如在筒內(nèi)裝入100cm3的某種液體后,金屬筒的呂■的體積沒入到水111;已知"水=1.Ox103kg/m3,g=10N/kg.則金屬筒的容積是m3(筒壁厚度不計(jì)),裝入金屬筒內(nèi)液體的密度是,其質(zhì)量是克。解析:將金屈筒放在水面上漂浮,知道金屈筒重,利用漂浮條件求金屬筒受到的浮力,再根據(jù)阿基米德原理求排水的體積(浸入的體積),又知道有1/3的體積露出水面,據(jù)此求金屬筒的體積;
5、知道裝入液體后有11/12的體積沒入水屮,利用阿基米徳原理求受到水的浮力,又因?yàn)槠?、知道液體的體積,據(jù)漂浮條件可得:F襯=G=G筒+0液敘,據(jù)此求液體的密度,再根據(jù)密度公式求液體的質(zhì)量.???金屬筒漂浮在水而上,???金屬筒受到水的浮力:F浮二G=4.0N,???F浮二“水収排,???排開水的體枳:f=^=“料"X1(尸N,由題知,金屬筒有1/3的體積露出水面,p水g1.0x10kg/mxlON/kgV^=—V=4xl0'4m3,???金屬筒的容積:V=6xl0'4m3o3在筒內(nèi)裝入100cm3的某種液體后,排開水的體積:
6、V^=^2x6x1o'4m3=5.5X10"4m3;受到水的浮力:F浮勺?水gVtf/=l.Ox103kg/m3x10N/kgx5.5x10'4m3=5.5N,金屬筒和液體的總重:G=4.0N+“液gV液,???金屬筒漂浮,???F浮'=G=4.0N+p液gV液,即:5.5N=4.0N+p液xlON/kgxl()OxlO'6m3,解得:p=1..5xl03kg/m3,液體的質(zhì)量:m液二”液V液=1.5x103kg/m3x100x106m3=0」5kg=150g。答案:6x1O'4;1.5xlO3;150點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)
7、密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮條件的掌握和運(yùn)用,涉及到兩種計(jì)算浮力的方法(漂浮條件、阿基米德原理),關(guān)鍵在于排開水的體積的確定。典例4如圖所示,潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變來實(shí)現(xiàn)的;潛水艇在上浮過程中,未露出水面之前,所受的浮力將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。解析:潛水艇的體積一定,浸沒在水中時(shí)所受浮力不變,它靠向水艙內(nèi)沖水和排水,改變自身重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。當(dāng)F浮〉G時(shí)(通過向外排水實(shí)現(xiàn)),它上??;當(dāng)F浮二G時(shí),它懸浮;當(dāng)F浮VG時(shí)(通過向艙內(nèi)沖水實(shí)現(xiàn)),它下沉。答案:自身重(力);不變點(diǎn)評(píng):對(duì)于潛水艇
8、,要主要掌握以下幾點(diǎn):(1)潛水艇根據(jù)需要,要不斷改變?cè)谒械某粮顟B(tài);(2)潛水艇的體積一定,浸沒在水中時(shí)所受浮力不變;(3)它靠向水艙內(nèi)沖水和排水,改變自身重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。(4)當(dāng)F浮〉G時(shí)(通過向外排水實(shí)現(xiàn)),它上??;當(dāng)F浮二G時(shí),它懸??;當(dāng)F浮VG時(shí)(通過向艙內(nèi)沖水實(shí)現(xiàn)),它