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*专题九 浮力二
浮沉条件、运用浮沉条件解决有关问题 （选作）
基础知识：
1. 物体的浮沉条件：
浸没在液体中的物体 F 浮＞G 时上浮，F 浮 = G 时悬浮，F 浮 ＜G 时下沉。 2. 物体浮沉条件的应用：
（1）轮船： （钢铁的密度比水大，有它制成的轮船为什么能浮在水面上呢？） 要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体，可以把它做成空心的，以使它 能排开更多的水，轮船就是根据这个道理制成的。
（2）潜水艇：由于潜水艇中两侧有水箱，它浸没在水中时受到的浮力不变，但是可以通过 调节水箱中的储水量来改变潜水艇自身的重力，从而使它下沉、悬浮或上浮。
（3）气球：充入的是密度比空气小很多的气体，如氢气、氦气。空气对它的浮力大于它的 重力，所以气球可以升入高空。
（4）飞艇、热气球：里面充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气，热空气比气球外的空 气密度小，它受到的浮力就大于它的重力，所以能升入高空。
（5）密度计：漂浮在液面的物体，浮力等于重力，浮力一定时，液体的密度越大，排开液 体的体积就越小；密度越小，排开液体的体积就越大。
※密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位。 读法： 例：液面与 1.2 刻度对齐时，表示被测液体的密度是 1.2×103kg/m3.
典型练习： 1 一次，小明吃橘子的时候，爸爸对他说，其实橘子皮中含有很多“小气囊”。于是小明灵机 一动，将橘子皮撕碎放入装满水的大可乐瓶中，盖上了盖，于是他成功的做成了一个“橘 皮浮沉子”。请你说说它是利用了什么知识来设计并完成这个实验的？
2．有一次，老师布置作业，要求大家测量自己拳头的体积。小王同学利用所学的浮力知识， 只用了不到一分钟就顺利地完成了实验。他所用的器材是一个压力秤和一个水桶。你能 说说他的实验步骤和试验原理么？
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3．神舟号飞船曾完成过一个试验，在太空中将几种植物的种子浸没在不同浓度的营养液中， 观察它们的生长情况。小红同学就此事有个疑问：不知道太空中的种子是否会受到营养 液的浮力？请你帮他分析一下。
4．水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝 块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面，如图所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入 水中的体积，说法正确的是 ( )
A．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大 B．水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变 C．水槽中水位上升，铁盒浸入水中的体积不变 D．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小 第 4 题图
5．如图所示，把一个质量为 50g 的小球放入密度为 ρ１的液体，小球漂浮在液体表面，排开 液体的质量是ｍ１；若将小球放入密度为 ρ２的液体，它悬浮在液体中，排开液体的质量 是ｍ２；当把小球放入盛水的容器中时，它会沉入水底，则小球 排开水的质量 ( ) A．ｍ水＝50g B．ｍ水＜50g C．ｍ水＞50g D．ｍ１＜ｍ２＜ｍ水
第 5 题图
6．体积相同的 A、B 两种液体的质量之比为 4∶5。把它们分别倒 入两个容器中。在 A 液体中放入小球甲，B 液体中放入小球乙，且两球体积相同。在下 述各个状态中，比较两球受到浮力的大小，一定正确的是 ( ) ．．．．A．甲漂浮，乙沉底时，甲受浮力小 C．都沉没在液体底部时，甲受浮力大
B．都悬浮时，受浮力相等 D．都漂浮时，乙受浮力大
7．有一个实心物体，先后投入水中和酒精中．物体静止后，所受到的浮力分别为 12N 和 10N(酒精的密度为 0.8×103kg／m3)则物体在水中和酒精中的浮沉状态的是 ( ) A．在水中漂浮，在酒精中沉底 B．在水中悬浮，在酒精中漂浮 C．在水中沉底，在酒精中沉底 D．在水中漂浮，在酒精中悬浮
8．一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入 A 液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液 体的容器中，如图所示。下列判断正确的是（ ） A．ρ 甲一定大于 ρ 乙，ρ 甲一定小于 ρA A B．ρ 甲一定小于 ρ 乙，ρ 甲一定大于 ρA A C．ρ 甲一定大于 ρ 乙，ρ 乙一定小于 ρA 甲 乙 D．ρ 甲一定小于 ρ 乙，ρ 乙一定大于 ρA
第 8 题图
9．在 A、B、C 三个相同的烧杯内装有深度相同的液体，三种液体的密度关系是 ρ1=ρ2>ρ3。 将
甲、乙、丙三个重力分别为 G 甲、G 乙、G 丙的实心小球分别在 A、B、C 液体中，其中 甲球沉入液体底部，乙球恰好悬浮，丙球漂浮在液面上。已知三个球的密度分别为 ρ 甲、 ρ 乙、ρ 丙，体积关系是 V 甲>V 乙＝V 丙，三个球所受浮力分别为 F1、F2、F3。三个烧杯里的 液体对杯底的压强分别为 p1、p2、p3。则以下判断的关系中正确的是 ( ) A．ρ 甲>ρ 乙=ρ 丙 B．G 甲>G 乙>G 丙 C．F1 > F2 > F3 D．p1 > p2 > p3
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10．将铁、铜、铅制成的三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三个完全相同的弹簧测力 计下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹簧测力计的示数相同。现将 三个金属球提出水面后静止，则（ρ 铁<ρ 铜<ρ 铅） ( ) A．挂着铁球的弹簧测力计示数最小 B．挂着铅球的弹簧测力计示数最小 C．没入水中时铅球所受浮力最小 D．没入水中时铁球所受浮力最小 11．有一木块，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（酒精的密度为 0.8×103kg／m3，木块的密度 为 0.5×103kg／m3）。
12．用手把体积为 5×104m3 的球浸没在水中，球受到的浮力为 6N，则浮力与重力的合力大小为 N，放手后这个球将 浮”、“悬浮”或“下沉”）。
－
N，若该球重为
（选填“上
13．载有货物的气球总重为 1500N，在空中竖直匀速下降时，所受浮力为 1400N；若要使它 竖直匀速上升，应从气球上至少向外抛出 N 的货物。（设气球在上升和下降 时所受空气浮力和阻力的大小保持不变）
14．将重为 4.5N、体积为 0.5dm3 的铜球浸没在水中后放手，铜球静止后所受的浮力是 N，若把该铜球放入盛满酒精的容器中，则溢出酒精的质量是 g。（酒精的密 度为 0.8g/cm3 ，g = 10N/kg ）
15．体积是 103cm3 的正方体木块漂浮在水面上，它没入水中部分的体积是 600cm3，如图甲 所示，则该木块的密度是 kg／m3；若在木块上放一个金属块，木块恰好没入水 中，如图乙所示，则金属块的重力为 N。
甲
乙
第 15 题图
第 16 题图
第 17 题图
16．如图所示的圆柱形容器，底面积为 300cm2，里面装有深 20cm 的水，将一个体积为 600cm3 的实心铝球放入水中后，如图所示，球沉底（容器中水未溢出）。则铝球放入水中后，水 对容器底的压力增加了 N。 (g = 10N/千克)
17．如图所示，一圆柱形平底容器，底面积为 5×10-2m2，把它放在水平桌面上。在容器内放 入一个底面积为 2×10-2m2、高为 0.15m 的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，物块的 平均密度为 0.8×103kg/m3。(g=10N/kg)。向容器内缓慢注水，使物块对容器底的压强恰好 为零 时，向容器内注入水的高度是多少 m？向容器内注入水的质量是多少 kg？
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专题九浮力二（浮沉条件、运用浮沉条件解决有关问题—浮力提高）参考答案
1.答：用力挤压可乐瓶，压强增大，橘皮中的小 气囊体积减小，所以浮力减小，浮力小于重力， 橘皮下沉；反之，… … 橘皮上浮。
2.知识点：阿基米德原理，作用力和反作用力。 答：将水桶中装入适量水，放在压力秤上，记 录示数；将拳头放入水中，不能碰容器，记录 示数变化情况，示数的变化值即拳头所受浮力 的大小。根据 F 浮= p 液 g V 排可计算出拳头大小。 分析：以物体（拳头）为受力对象分析，拳头
受水向上的浮力。同时因为力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，以水桶和 水为一个共同的研究对象分析，水给拳头向上的力的同时，水和水桶受到拳头向下的力 ——大小等于拳头受到的浮力。
3. 不受浮力，可以用多种方法论证，答案略。
题号 答案
4 D
5 B
6 A
7 A
8 D
9 BCD
10 BC
11. 10 ； 12. 5、 1 、下沉； 13. 200 ； 14. 4.5 、 400 15. 0.6×103、 4；16. 6 17. 12cm、3.6kg
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