专题20浮力及其应用

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1、专题20浮力及其应用典例1小华用牙膏探究物体的沉与浮.如图所示，牙膏悬浮在水屮，牙膏所受浮力（小于/等于/大于）重力.向水中加入食盐并使其溶解，牙膏将（上浮/下沉）.如果不加食盐，将牙膏内部分空气排出，再次放入水中后，牙膏将（上浮/下沉）.解析：物体的浮沉条件：浸没水中的物体，如果物体受到的浮力大于物体的重力，物体将上浮；如果物体受到的浮力小于物体的重力，物体将下沉；如果物体受到的浮力等于物体的重力，物体将悬浮.牙膏悬浮在水中，牙膏受到的浮力与重力是一对平衡力，大小相等；向水中加入食盐并使其溶解，使水的密度增大，此时排开水的

2、体积不变，根据阿基米德原理得出牙膏受到的浮力变大；如果不加食盐，将牙膏内部分空气排出，使排开水的体积变小，根据阿基米德原理得出牙膏受到的浮力变小。据此分析是上浮还是下沉.答案：等于；上浮；下沉点评：本题考查了学生对物体的浮沉条件的掌握和运用，在利用阿基米德原理分析浮力变化时，用好控制变量法。物体的浮沉条件：浸没水中的物体，如果F^>G^（或者p；&>pG,物体将上浮；如果F浮VG物（或者p浪

3、沉情况及苹果切去前后所受浮力F的大小变化是（）A.漂浮F减小B.漂浮F不变C.悬浮F减小D.沉底F减小解析：开始的时候在水中漂浮，苹果的密度小于水的密度；苹果切去一小块后自身重力减小，但密度不变，静止时在水屮漂浮，浮力等于自身的重力，重力减小，所受浮力也减小.苹果的密度小于水的密度，所以苹果始终漂浮，切去一小块后，重力减小，因为所受的浮力等于自身的重力，所以浮力减小。本题答案为A.点评：本题考查物体沉浮条件的应用，关键知道物体漂浮时，浮力等于自身的重力，物体是否漂浮取决于物体的密度和液体密度的大小关系，物体密度小于液体密度，

4、物体漂浮，物体密度大于液体密度时物体下沉，物体密度等于液体密度时物体悬浮。典例3龙芳同学将一重4.0N的金属筒容器，开口向上放入水中，有】的体积露出水面；3如在筒内装入100cm3的某种液体后，金属筒的吕■的体积没入到水111；已知"水=1.Ox103kg/m3,g=10N/kg.则金属筒的容积是m3（筒壁厚度不计），装入金属筒内液体的密度是，其质量是克。解析：将金屈筒放在水面上漂浮，知道金屈筒重，利用漂浮条件求金属筒受到的浮力，再根据阿基米德原理求排水的体积（浸入的体积），又知道有1/3的体积露出水面，据此求金属筒的体积；

5、知道装入液体后有11/12的体积没入水屮，利用阿基米徳原理求受到水的浮力，又因为漂浮、知道液体的体积，据漂浮条件可得：F衬=G=G筒+0液叙，据此求液体的密度，再根据密度公式求液体的质量.•・•金属筒漂浮在水而上，・•・金属筒受到水的浮力：F浮二G=4.0N,・・・F浮二“水収排，・・・排开水的体枳：f=^=“料"X1（尸N,由题知，金属筒有1/3的体积露出水面，p水g1.0x10kg/mxlON/kgV^=—V=4xl0'4m3,・••金属筒的容积：V=6xl0'4m3o3在筒内装入100cm3的某种液体后，排开水的体积:

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,金属筒和液体的总重：G=4.0N+“液gV液，•・•金属筒漂浮，・・・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,液体的质量：m液二”液V液=1.5x103kg/m3x100x106m3=0」5kg=150g。答案：6x1O'4；1.5xlO3；150点评：本题考查了学生对

7、密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，涉及到两种计算浮力的方法（漂浮条件、阿基米德原理），关键在于排开水的体积的确定。典例4如图所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变来实现的；潜水艇在上浮过程中，未露出水面之前，所受的浮力将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。解析：潜水艇的体积一定，浸没在水中时所受浮力不变，它靠向水舱内冲水和排水，改变自身重力来实现上浮和下潜。当F浮〉G时（通过向外排水实现），它上浮；当F浮二G时，它悬浮；当F浮VG时（通过向舱内冲水实现），它下沉。答案：自身重（力）；不变点评：对于潜水艇

8、，要主要掌握以下几点：（1）潜水艇根据需要，要不断改变在水中的沉浮状态；（2）潜水艇的体积一定，浸没在水中时所受浮力不变；（3）它靠向水舱内冲水和排水，改变自身重力来实现上浮和下潜。（4）当F浮〉G时（通过向外排水实现），它上浮；当F浮二G时，它悬浮；当F浮VG时（通过向舱内冲水实现），它