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1、课时训练(十二)物体的浮沉条件及应用限时： 40 分钟【基础巩固】一、选择题1.2018桂林 小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变2.2018玉林 如图K12-1所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江, 下列分析正确的是()图K12-1A.浮力变小,舰体上浮一些B.浮力变大,舰体下沉一些C.浮力不变,舰体下沉一些D.浮力不变,舰体上浮一些3.2018巴中 “蛟龙号”潜水器从海水中500 m深处下潜到1000 m的过程中()A.受到海水的压强增大,浮力增大B.受到海水的压强增大
2、,浮力不变C.受到海水的压强不变,浮力不变D.受到海水的压强不变,浮力增大4.2017山西 俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉,对此现象,下列说法正确的是()A.西瓜的密度比李子的密度大B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力C.李子下沉过程中所受水的压强不变D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变5.如图K12-2所示,将一枚鸡蛋放在一杯盐水中,鸡蛋刚好处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,下列判断正确的是()图K12-2A.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力在减小B.鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力不变C.鸡蛋将下沉,所受浮力在减小D.鸡蛋将下沉,所受浮力
3、不变6.关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是()A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉7.2018黄冈 据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是()A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增
4、大B.铁牛被冲到河底后,只受到重力和浮力C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起二、填空及简答题8.2017扬州 我国自行设计的水下滑翔机“海翼”(如图K12-3)成功下潜至6329 m,打破了世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型,是为了;在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力,这是因为碳纤维材料的小;“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,使浮力重力。图K12-39.2017金华 “彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图K12-4所示,该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的
5、升高而减小的液体组成。当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将,在某一环境温度下,四个小球处于如图所示的位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为。图K12-410.2017泰州 一物体质量为90 g,体积为100 cm3,现将它浸没在水中,物体所受浮力为N;松手后,物体将会(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物体排开水的质量为g。11.2018广东 我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2,对地面的压强为Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是N,排开水的体积为
6、m3。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)三、计算应用题12.2018呼和浩特 密度为0.5103 kg/m3、质量为1 kg的正方体木块,静止漂浮在密度为1.0103 kg/m3的水面上。(g取10 N/kg)(1)求木块浸在水中的体积。(2)把密度为9.0103 kg/m3、质量未知的正方体铜块轻轻放在正方体木块的中央,过一会儿,其整体静止悬浮在水中时,求铜块对木块的压强。13.2018襄阳 一个圆柱形杯身的杯子,装12 cm高的水(杯子厚度忽略不计)密封后放在水平桌面上,如图K12-5甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙、丙所
7、示。求:(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)图甲中杯底受到水的压强。(2)图丙中液体的密度。(3)如果杯子自身质量为80 g,则杯内水的质量是多少。图K12-5【能力培优】14.2017南京 如图K12-6所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断:若m1m2,则F1一定小于F2;若m1=m2,则F1一定大于F2;若V1=V2,则F1一定小于F2;若V1V2,则F1一定大于F2。其中正确的是()图K12-6A.B.C.D.15.(多选)2018天津 如
8、图K12-7所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2。质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为F,此时容器中水深为h。下列说法正确的是(水的密度为0)()图K12-7A.木球的密度为mg0F+mgB.木球的密度为mg0F-mgC.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为FD.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为S2S1F参考答案1.C2.C3.B4.D5.C解析 鸡蛋开始处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,液体的密度减小,根据阿基米德原理F浮=液V排g可知,V排不变,液减小,浮力减小,所以F浮G,鸡蛋将下沉。6.A解析
9、 轮船从长江驶入东海,浮力不变,海水密度大于江水密度,故吃水深度变小;橡皮泥捏成小船后,重力不变,是通过做成空心的,增大了排开水的体积而实现漂浮;潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的。7.D解析 铁牛浸没在水中后,排开水的体积不再变化,根据阿基米德原理可知,铁牛所受的浮力大小将不变,故A错误。铁牛在河底静止时受到重力、浮力和河底对其支持力的作用,故B错误。用两艘大木船并装满沙子,使得船排开水的体积增大,所以根据阿基米德原理可知,是为了增大浮力,故C错误。卸下沙子的过程中,船船排开水的体积不断变小,船身上浮,将铁牛拉起,故D正确。8.减小阻力密度大于9.变小FB=FD(答案合理即可)10.1上浮9
10、0解析 物体浸没时V排=V物=100 cm3,浮力F浮=水V排g=1 N;松手后由于浮力大于重力,所以物体上浮,最终漂浮,漂浮时浮力等于重力,所以m排=m=90 g。11.31042.41052412.解:(1)因为木块静止时漂浮在水面上,所以F浮=G木,V排=F浮水g=G木水g=m木g水g=m木水=1kg1.0103 kg/m3=10-3 m3。(2)木块的体积V木=m木木=1kg0.5103 kg/m3=210-3 m3。因为正方体铜块和木块整体静止悬浮在水中,对木块进行受力分析有F压+G木=F浮,则F压=F浮-G木=水gV木-G木=1.0103 kg/m310 N/kg210-3 m3-
11、1 kg10 N/kg=10 N,对铜块进行受力分析有F支+F铜浮=G铜,则铜gV铜-水gV铜=F支,其中F支与F压的大小相等,即9.0103 kg/m310 N/kgV铜-1.0103 kg/m310 N/kgV铜=10 N,解得V铜=1810-3 m3,因为铜块是正方体,则有a3=V铜,即a3=1810-3 m3,解得a=0.05 m,则铜块的底面积S=a2=(0.05 m)2=0.0025 m2,铜块对木块的压强p=F压S=10N0.0025m3=4103 Pa。13.解:(1)图甲中杯底受到水的压强p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m=1200 Pa。(2)设
12、杯子的底面积为S,由图乙、丙可知,杯子在水中漂浮,在液体中悬浮,受的浮力均等于杯子和水的总重力,F浮水=F浮液,令h1=0.12 m,h2=0.04 m,h3=0.08 m,则水gS(h1+h2)=液gS(h1+h3),解得液=0.8103 kg/m3。(3)G杯=m杯g=0.08 kg10 N/kg=0.8 N,由(2)可知,图乙中F浮水=G杯+G水,即水gS(h1+h2)=G杯+水gSh1,则杯子底面积S=G杯水gh2=0.8N1.0103 kg/m310N/kg0.04m=210-3 m2,杯内水的质量m水=水V水=水Sh1=1.0103 kg/m3210-3 m20.12 m=0.24
13、 kg。14.C解析 因为苹果漂浮,梨子沉底,所以F1=G苹果=m1g,F2m2,则F1F2,若m1=m2,则F1F2,错、对;根据阿基米德原理,F浮=水V排g,若V1=V2,则V排苹果V排梨子,故F1V2,V排苹果与V排梨子的大小关系不能确定,F1、F2不能确定大小,对、错。15.AD解析 木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得F浮=G+F=mg+F,木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=液gV排可得0gV木=mg+F,由=mV可得,木球的体积V木=m木,所以,0gm木=mg+F,解得木=mg0F+mg,故A正确,B错误。剪断细线,木块漂浮,则待木球静止后所受浮力F浮=G=mg,浮力变化量为F浮=F浮-F浮=mg+F-mg=F,根据阿基米德原理F浮=液gV排可得,水面下降的高度(容器上部的水面下降)h=V排S1=F浮0gS1=F0gS1,则由p=FS可得,水对容器底的压力变化量F=pS2=0ghS2=0gF0gS1S2=S2S1F,故C错误,D正确。