第第3 3节水的浮力节水的浮力第1章水和水的溶液知识要点分类练规律方法综合练第1章物质及其变化知识要点分类练第第3课时物体浮沉条件的应用课时物体浮沉条件的应用1 120172017吉林吉林 下列设备和器材中，利用浮力的是下列设备和器材中，利用浮力的是( () )A A抽水机抽水机 B B气压计气压计C C潜水艇潜水艇 D D铅垂线铅垂线知知识识要点分要点分类练类练知识点知识点1 1 物体沉浮条件的应用物体沉浮条件的应用第3节水的浮力C C【解析解析】潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力。潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力。2 2用密度计测量液体密度时，如图用密度计测量液体密度时，如图B1B13 31111所示，它的重力和所示，它的重力和浮力大小浮力大小_；液体的密度越大，它排开液体的体积越；液体的密度越大，它排开液体的体积越_，密度计的位置也就越，密度计的位置也就越_(_(填填“高高”或或“低低”) )。第3节水的浮力相等相等小小高高3 3把完全相同的三支简易密度计分别放入三种不同的液体中，如把完全相同的三支简易密度计分别放入三种不同的液体中，如图图B1B13 31212所示。三种液体的密度分别为所示。三种液体的密度分别为甲甲、乙乙和和丙丙，则，则( () )A A甲甲乙乙丙丙B B甲甲丙丙乙乙C C甲甲丙丙乙乙D D三个容器中液面不一样高，无法判定三个容器中液面不一样高，无法判定第3节水的浮力C C第3节水的浮力4 4小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图B1B13 31313所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮。与原先相比，大碗所受到的浮力将与原先相比，大碗所受到的浮力将_(_(填填“变大变大”“”“不变不变”或或“变小变小”) )，水盆中的水面将会，水盆中的水面将会_(_(填填“上升上升”“”“不变不变”或或“下降下降”) )。不变不变变大变大第3节水的浮力【解析解析】碗处于漂浮状态，浮力等于重力，当向碗里放水时，重力变大，碗处于漂浮状态，浮力等于重力，当向碗里放水时，重力变大，浮力也增大。浮力变大，排开水的体积也变大，将水从盆里放入碗中，盆浮力也增大。浮力变大，排开水的体积也变大，将水从盆里放入碗中，盆里水的体积减小，由于碗里的水和碗排开水增加的体积相等，所以液面不里水的体积减小，由于碗里的水和碗排开水增加的体积相等，所以液面不变。变。第3节水的浮力5 5中国改装的中国改装的“瓦良格瓦良格”号航空母舰出海试航，当航母在平静的号航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力水面航行时，它所受的浮力_(_(填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小小于于”) )它的总重力。当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体它的总重力。当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积积_(_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) )。6 6一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力浮力_(_(填填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”) )。当船由内河驶。当船由内河驶入大海后，船受的浮力入大海后，船受的浮力_(_(填填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”) )，船相对于水面将，船相对于水面将_(_(填填“上浮上浮”“”“下沉下沉”或或“不变不变”) )。等于等于减小减小变大变大不变不变上浮上浮第3节水的浮力【解析解析】 由题可知，轮船在装上货物后，船身下沉，排开水的体积由题可知，轮船在装上货物后，船身下沉，排开水的体积V V排排变大，变大， 由由F F浮浮水水gVgV排排可知：船受到水的浮力变大；可知：船受到水的浮力变大； 当船由内河驶入大海后，都当船由内河驶入大海后，都是漂浮，是漂浮， 根据漂浮条件可知：根据漂浮条件可知：F F浮浮G, G, 由于船受到的重力不变，则船受到由于船受到的重力不变，则船受到的浮力不变；的浮力不变； 根据根据F F浮浮液液gVgV排排，河水河水海水海水可知：可知： 排开河水的体积大排开河水的体积大于排开海水的体积，船将上浮一些。于排开海水的体积，船将上浮一些。第3节水的浮力7 7鱼类体内有鱼鳔，鱼通过改变鱼鳔的体积，可以轻易地改变自鱼类体内有鱼鳔，鱼通过改变鱼鳔的体积，可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮，主要是通过改变身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮，主要是通过改变( () )A A所受的浮力所受的浮力 B B所受的重力所受的重力C C液体的密度液体的密度 D D身体的温度身体的温度A A第3节水的浮力8 820172017沈阳沈阳 建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，核潜艇是海军的战略重器，如图核潜艇是海军的战略重器，如图B1B13 31414是我国是我国094094型战略导弹型战略导弹核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是核潜艇，关于它在海中状态的有关分析正确的是( () )A A上浮过程中所受浮力逐渐增大上浮过程中所受浮力逐渐增大B B悬浮时所受浮力等于重力悬浮时所受浮力等于重力C C悬浮和漂浮时所受的浮力相等悬浮和漂浮时所受的浮力相等D D漂浮时与悬浮时排开海水质量相等漂浮时与悬浮时排开海水质量相等B B第3节水的浮力【解析解析】 核潜艇悬浮时，处于平衡状态，所受的力为平衡力，平衡力大小核潜艇悬浮时，处于平衡状态，所受的力为平衡力，平衡力大小相等，即浮力等于重力。相等，即浮力等于重力。第3节水的浮力9 920172017淮安我国自主设计建造的第一艘航母淮安我国自主设计建造的第一艘航母001A001A已经顺利下已经顺利下水，航母的总质量为水，航母的总质量为6.56.510104 4 t t，当航母漂浮在水面上时，受到，当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是的浮力是_N_N，此时航母排开水的体积为，此时航母排开水的体积为_m_m3 3。(g(g取取10 N/kg10 N/kg，水水1.01.0l0l03 3 kg/m kg/m3 3) )6.51086.5104第3节水的浮力101020162016衢州衢州20152015年年1212月，世界上最大全透型载客潜水器月，世界上最大全透型载客潜水器“寰岛蛟龙寰岛蛟龙1 1”在海南下水在海南下水( (如图如图B1B13 31515所示所示) )。潜水器搭载。潜水器搭载9 9名名乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，待乘客观光一段时间后，乘客缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，待乘客观光一段时间后，缓慢上浮至水面。下列关于潜水器的说法中正确的是缓慢上浮至水面。下列关于潜水器的说法中正确的是( () )A A下潜时有惯性，悬停时没有惯性下潜时有惯性，悬停时没有惯性B B在下潜过程中，水对它的压强不变在下潜过程中，水对它的压强不变C C悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力D D在上浮过程中，受到的浮力变大在上浮过程中，受到的浮力变大C C第3节水的浮力111120162016丽水丽水 潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10 min10 min，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图B1B13 31616，下列对潜水器分析正确的是，下列对潜水器分析正确的是( () )A A在在1 13 min3 min，受到水的压强逐渐减小，受到水的压强逐渐减小B B在在1 13 min3 min，受到水的浮力逐渐变大，受到水的浮力逐渐变大C C在在4 46 min6 min，都是处于水下静止状态，都是处于水下静止状态D D在在6 68 min8 min，都是处于受力平衡状态，都是处于受力平衡状态C C第3节水的浮力121220162016温州温州 半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面于海面( (如图如图B1B13 31717甲甲) )；装载时需向船体水舱注水，船体重；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下力增加，巨大的甲板下沉至海面以下( (如图乙如图乙) )；待货物被拖到甲；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载完成货物装载( (如图丙如图丙) )。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为浮力分别为F F1 1、F F2 2、F F3 3，则以下判断正确的是，则以下判断正确的是( () )第3节水的浮力A.F1F3F2 BF2F3F1CF3F1F2 DF3F2F1 【解析解析】 由阿基米德原理可知，在液体密度一定的条件下，物体所受浮由阿基米德原理可知，在液体密度一定的条件下，物体所受浮力的大小取决于排开液体的体积。由图可知，半潜船在乙、丙、甲中排力的大小取决于排开液体的体积。由图可知，半潜船在乙、丙、甲中排开液体的体积依次减小，则在这三种状态下所受浮力的大小关系是开液体的体积依次减小，则在这三种状态下所受浮力的大小关系是F F2 2F F3 3F F1 1。规规律方法律方法综综合合练练第3节水的浮力1 1某同学制作了如图某同学制作了如图B1B13 31818所示的潜水艇模型，其中试管中所示的潜水艇模型，其中试管中一侧绕有铁丝，以保持试管稳定，试管内有一定体积的水。一侧绕有铁丝，以保持试管稳定，试管内有一定体积的水。第3节水的浮力(1)(1)若向左推注射器活塞，则潜水艇模型可以实现若向左推注射器活塞，则潜水艇模型可以实现_(_(填填“上浮上浮”或或“下沉下沉”) )。(2)(2)将水全部排空后潜水艇模型的总质量为将水全部排空后潜水艇模型的总质量为20 g20 g，浸没在水中时排，浸没在水中时排开水的体积为开水的体积为30 cm30 cm3 3，潜水艇模型如果要实现下沉至水面以下，潜水艇模型如果要实现下沉至水面以下，试管中至少需要进入水试管中至少需要进入水_g_g。上浮上浮10第3节水的浮力【解析解析】 (1)(1)当潜水艇模型处于悬浮状态时，若向左推动活塞，即试管中当潜水艇模型处于悬浮状态时，若向左推动活塞，即试管中的气体增加，试管中的水会减少，而潜水艇模型自身重力减小，此时排开的气体增加，试管中的水会减少，而潜水艇模型自身重力减小，此时排开水的体积不变，即浮力不变，所以重力小于浮力，潜水艇模型会上浮。水的体积不变，即浮力不变，所以重力小于浮力，潜水艇模型会上浮。(2)(2)潜水艇模型如果要实现下沉至水面以下，则应使其自身的重力大于或等潜水艇模型如果要实现下沉至水面以下，则应使其自身的重力大于或等于所受的浮力，即其排开水的质量与自身的总质量至少要相等。潜水艇排于所受的浮力，即其排开水的质量与自身的总质量至少要相等。潜水艇排开水的质量开水的质量m mVV1 g/cm1 g/cm3 330 cm30 cm3 330 g30 g，试管中至少需要进入水的质，试管中至少需要进入水的质量量m m水水m mm m模型模型30 g30 g20 g20 g10 g10 g。第3节水的浮力2 2如图如图B1B13 31919是一种简易温度计，当外界温度升高时，液是一种简易温度计，当外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球因受到的浮力变化体体积膨胀，引起液体密度变化，导致小球因受到的浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化，最而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化，最终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值。终使小球重新悬浮在液体的某一深度，指针指示温度值。( (小球小球体积变化可忽略体积变化可忽略) )第3节水的浮力(1)(1)该温度计的刻度值自下而上变该温度计的刻度值自下而上变_。(2)(2)若该温度计中小球的体积为若该温度计中小球的体积为3 310105 5 m m3 3，20 20 时容器内液时容器内液体密度为体密度为0.80.810103 3 kg/m kg/m3 3，则此时悬浮在液体中的小球受到的浮，则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少？力为多少？(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)小小解：小球悬浮，则解：小球悬浮，则V排排V球球3105m3。由阿基米德原理可得，由阿基米德原理可得，F浮浮液液gV排排0.8103 kg/m310 N/kg3105 m30.24 N。答：此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为答：此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为0.24 N。第3节水的浮力(3)(3)为了使该温度计更精确，请提出一条改进建议：为了使该温度计更精确，请提出一条改进建议：_。改用热胀冷缩更明显的液体改用热胀冷缩更明显的液体(或选用弹性更好、更细的金属链或选用弹性更好、更细的金属链条，其他合理答案也可条，其他合理答案也可)【解析解析】(1)(1)由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致由于外界温度升高时，液体体积膨胀，引起液体密度变小，导致小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮小球受到的浮力减小，链条拉力减小，则小球会下降，最终使小球重新悬浮于液体中的深度变大，所以该温度计的刻度值向下应是变大的，即自下而上于液体中的深度变大，所以该温度计的刻度值向下应是变大的，即自下而上指针指示的温度值变小。指针指示的温度值变小。 (2)(2)小球排开水的体积与小球的体积相等，利用阿基米德原理进行计算即可。小球排开水的体积与小球的体积相等，利用阿基米德原理进行计算即可。第3节水的浮力(3)(3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响，引起小球在液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；由此可知小球所处的深度液体所处的深度不同，从而判断外界温度的高低；由此可知小球所处的深度与液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮在液体中与液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关，所以为了小球悬浮在液体中的深度变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好、的深度变化更明显，则可以改用热胀冷缩更明显的液体，或选用弹性更好、更细的金属链条。更细的金属链条。第3节水的浮力3 320172017杭州小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一杭州小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为段密度为0.50.510103 3 kg/m kg/m3 3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图将其竖立水中，如图B1B13 32020所示。这段木料长为所示。这段木料长为40 cm40 cm，横截面，横截面积为积为0.1 m0.1 m2 2，其上表面可以作为秤盘，其上表面可以作为秤盘(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)，问：，问：(1)(1)质量为质量为0 0的刻度线的位置在哪里？的刻度线的位置在哪里？(2)(2)距离上表面距离上表面10 cm10 cm处的刻度对应的质量为多少？处的刻度对应的质量为多少？第3节水的浮力第3节水的浮力