10.3 物体的浮沉条件及应用（分层作业）【解析版】（人教版）.docxVIP

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第3节物体的浮沉条件及应用

一、物体的浮沉条件

1．质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，所受的浮力大小为_______N，排开水的重力为______N，排开水的质量为______kg。

【答案】4.9，4.9，0.5。

【解析】①质量为0.5kg的冰块漂浮在水面上，根据二力平衡条件可知，所受浮力的大小等于木块的重力，即F浮=G木=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；

②根据阿基米德原理，排开水的重力为4.9N；

排开水的质量m＝EQ\F(G,g)=EQ\F(4.9N,10N/kg)＝0.5kg

2．将重为5N的小球放入装有6kg水的容器中，静止后的小球悬浮在水中，状态如图所示，则小球所受浮力的大小为_____N。若向水中加入足量的盐，小球将_____（选填“上浮”、“悬浮”或”下沉”）。

【答案】5，上浮。

【解析】由图可知，小球处于悬浮状态，根据悬浮条件可知：小球受到的浮力F浮=G=5N

若向水中加入足量的盐，液体密度变大，由于排开液体的体积一定，由F浮=ρ液V排g可知，小球受到的浮力变大，当浮力大于重力时，小球将上浮。

3．学习了浮力的知识后小明同学进行了如下实验，他将一个小碗侧放入盛有水的容器中，如图甲所示，静止时小碗沉入水底，如图乙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；接下来，他将小碗平放在水面上，松手后，小碗漂浮在水面上，如图丙所示，此时小碗所受浮力______小碗的重力；图乙中小碗所受浮力________图丙中小碗所受浮力。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）

【答案】小于，等于，小于。

【解析】图乙中小碗沉底，小碗所受浮力小于小碗重力；图丙中小碗漂浮，小碗所受浮力等于小碗重力；由于两图中小碗重力相等，所以图乙中小碗所受浮力小于图丙中小碗所受浮力。

4．把体积为200cm3、质量为120g的物体放入水中，判断物体静止时所处的状态（）

A．悬浮 B．漂浮 C．沉底 D．上浮

【答案】B

【解析】假设物体浸没在水中，物体排开水的体积大小等于物体的体积，根据阿基米德原理可知，它受到的浮力大小为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3＝2N

该物体的重力G=mg＝0.12kg×10N/kg=1.2N

由于物体受到的浮力大于物体的重力，所以该物体浸没在水中，会上浮，物体静止时所处的状态为漂浮；故A、C、D不符合题意，B符合题意。

故选B。

5．甲、乙两容器盛有密度不同的液体，将同一小球先后放入两容器中，静止后两容器液体深度相同，如图所示。下列判断正确的是（）

A．甲容器中的液体密度较大B．乙容器中的液体密度较大

C．乙容器中液体对底部的压强较大D．甲容器中小球受到的浮力较大

【答案】A

【解析】同一小球，放入不同液体中漂浮或悬浮，根据二力平衡条件可知，浮力都等于重力，因此在两种不同液体中，小球受到的浮力相等，故D错误；

根据F浮＝ρ水gV排，由于小球在甲液体中V排比较小，因此甲液体密度大，故A正确，B错误；

根据p＝ρgh可知，深度相同，则甲液体对容器底的压强大，故C错误，因此正确答案为A。

所以选A.

二、浮力的应用

6.2022年5月，全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，表示______________，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）

【答案】表示满载时排开的水的质量为2000吨；2×107；变小。

【解析】排水量为2000吨，表示“珠海云”号满载时排开的水的质量为2000吨；

根据阿基米德原理，“珠海云”号受到的浮力为

F浮=G排=m排g=2.0×106kg×10N/kg=2.0×107N

因为船漂浮，所以F浮=G船，船上的无人机起飞后，船的总重力变小，因此船受到的浮力变小。

7．如图3所示“蛟龙”号，它完成了世界最深处下潜，“蛟龙”号潜水器与潜水艇原理相同，都是靠改变______来实现上浮与下沉的。“蛟龙”号潜水器在没入水面下继续下潜时（海水密度不变），它受到的浮力______，它的上表面受到海水的压强______（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【答案】自身重力；不变；变大。

【解析】潜水器在水下排开的液体的体积时不变的，受到的浮力是不变的，它的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。

潜水器在没入水面下继续下潜过程中，ρ液和V排均不变，根据F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变。

潜水器在