物体的浮沉条件与应用
(1)判断物体的浮沉情况,不能只根据物重或物体的密度大小,要比较物重和浮力、物体和液体密度之间的大小关系。
(2)利用密度判断物体的浮沉时,只适用于实心的物体,空心物体是不成立的。
(3)漂浮与悬浮是一种平衡状态,浮力的大小都等于重力,上浮与下沉是一种运动状态。
测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)。图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
解答本题的关键是准确理解以下几点:
选D。本题考查浮力的知识。密度计在图乙和图丙的容器中都漂浮,所以受到的浮力等于该密度计的重力,同一个密度计,重力相等,所以受到的浮力相等,故A、B错误;根据公式F浮=ρ液gV排,F浮相等,在丙液体中的V排小,所以丙烧杯中液体的密度较大,故C错误、D正确。
(多选)如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,关于这一情景分析正确的是( )
A.小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B.小瓷碗漂浮时受到的浮力等于它的重力
C.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D.小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变大了
解答本题必须明确以下关键:
(1)漂浮条件:物体漂浮时,物体受到的浮力等于该物体的重力。
(2)下沉的物体受到的浮力小于该物体的重力。
(3)同种液体的压强随液体深度的增加而增大。
选B、C。小瓷碗能沉入水底,瓷碗所受的重力不变,排开的水的体积减小,所受浮力减小,小于重力,故A错误;小瓷碗漂浮时,根据漂浮条件可知:受到的浮力等于它的重力,故B正确;由于瓷碗浸没时和漂浮时相比排开的水的体积减小,根据阿基米德原理可知所受浮力减小,故C正确;小瓷碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,根据p=ρgh可知:容器底受到水的压强变小,故D错误。故选B、C。
1.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能_______在液体中。
(2)将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度,则ρ液_______ρ水(选填“=”“”或“”),h与ρ水、ρ液及H的关系式是h=______。
(3)小明根据图甲在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的_______(选填“上”或“下”)方,相邻刻线的间距_______(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)为检验刻度误差,小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图丙所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗?根据经验或思考,在不更换食用油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试:______________________。
解答本题的思路:
本题考查密度与浮沉的关系。(1)塞入金属丝可使吸管的重心降低,增加稳定性,使吸管竖直地立在液体中漂浮。
(2)吸管漂浮时受到的浮力与重力相等,根据F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,液体的密度越大,排开液体的体积越小,由于乙图中排开液体的体积较小,说明这种液体的密度比水的密度大;
(3)液体的密度越小,吸管露出液面的长度越小,因此1.1刻线是在1.0刻线的下方;根据
可知,相邻刻线的间距不均匀。
(4)增加液体的深度是解决这一问题的关键。
答案:(1)竖直漂浮 (2)
(3)下 不均匀
(4)往烧杯中加油或将烧杯换成细长容器再用密度计实验
2.如图甲,溢水杯中装满水(水的密度用ρ水表示),将一正方体木块(棱长为a)轻轻放入溢水杯中,木块静止时浸入水的深度为a/3,现在用一根轻细钢针,对着木块上表面中心竖直向下施加压力F,F从0慢慢增加,直到木块恰好完全浸没水中(解题时用ρ水、a、g表示相关量)。
(1)求木块恰好完全浸没水中时压力Fm。
(2)在F从0增至Fm过程中,木块浸没在水中的深度x从a/3增到a,推导出F与x间的函数关系式。
(3)将F、x的函数关系图像画在相应的坐标系中,并标出两端点的横、纵坐标。
(3)利用数学知识,根据描点作图的方法可以把图像画出来。
转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjszjzl/8277.html