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第1课时物体的浮沉条件课前自主预习物体的浮沉条件(1)当物体受到的浮力F浮大于物重G时,浸在液体中的物体就会上浮;当物体受到的浮力F浮小于物重G时,浸在液体中的物体就会下沉;当物体受到的浮力F浮等于物重G时,物体悬浮在液体中或漂浮在液面。(2)浸在液体中的物体,其浮沉也取决于液体密度液和物体密度物的关系:当液物时,物体上浮;当液=物时,物体悬浮在液体中;当液GB.茄子上浮过程中,F浮GD.茄子漂浮在水面时,F浮”“=”或“”)。已知乒乓球最终漂浮在水面时排开水的体积为3 cm3,则乒乓球的质量是3g(g=10 N/kg)。10.两个完全相同的容器中分别盛有A、B两种液体,将两个完全相同的小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,两球所处的位置如图所示。此时小球在A液体中受到的浮力等于小球在B液体中所受的浮力,A液体对容器底的压强大于(均选填“大于”“小于”或“等于”)B液体对容器底的压强。11.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是(C)A.水对石头的压强比对木头的小B.木头受到的浮力大于它自身的重力C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力D.石头受到的浮力等于它自身的重力12.如图所示,将边长为10 cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有14的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高了2 cm,容器底部受到的压强变化了160 Pa(g取10 N/kg),则下列判断错误的是(D)A.液体的密度是0.8103 kg/m3B.木块的密度是0.6 g/cm3C.木块受到的浮力是6 ND.使木块完全浸没需要向下的大小为4 N的压力13.端午节煮咸鸭蛋时,小明发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面(如图所示)。若咸鸭蛋甲、乙的体积相同,则下列分析合理的是(D)A.甲的质量比乙大B.甲受到的浮力比乙大C.甲的密度比乙大D.甲受到的浮力比乙小14.小明学习了浮力的相关知识后,想探究钢铁制成的轮船为什么会漂浮在水面上。他用橡皮泥、烧杯、水、小石块、针等器材进行探究,步骤如下:(1)他将橡皮泥捏成一团放入盛水的烧杯中,发现橡皮泥下沉,然后他把橡皮泥取出,捏成船状放入水中,“船”漂浮在水面。此时“船”受到的浮力等于重力,与橡皮泥下沉时相比,“船”排开水的体积变大(选填“变大”“变小”或“不变”);(2)他在“船”中放入一个小石块,“船”仍然漂浮在水面,与步骤(1)中“船”漂浮时相比,此时“船”所受的浮力变大(选填“变大”“变小”或“不变”);(3)他用针在“船”底扎了一个小孔,水逐渐进入“船”内,过了一会儿,水没过“船”,“船”受到的浮力小于重力,所以“船”下沉。通过上述探究,小明明白了轮船采用“空心”的办法增大浮力,从而浮在水面上的道理。15.如图,密度为0.4103 kg/m3、体积为10-3 m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心,绳子的长度为15 cm,细绳可承受的最大拉力为6 N,g=10 N/kg。开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳松软。 (1)求木块的质量、重力及此时木块受到的浮力;(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?(3)绳子断开瞬间容器底部受到的水的压强是多大?解:(1)根据=mV可得,木块的质量m=V=0.4103 kg/m310-3 m3=0.4 kg木块的重力G木=mg=0.4 kg10 N/kg=4 N木块处于漂浮状态,所以此时木块受到的浮力F浮=G木=4 N(2)绳子拉力最大时,木块受力平衡,则F浮=水gV排=G木+F绳此时木块浸入水中的体积V排=G木+F绳水g=4 N+6 N1103kg/m310 N/kg=110-3 m3(3)由于V排=V,说明木块刚好浸没时细绳的拉力达到最大值,正方体木块的体积为10-3 m3,则正方体木块的边长为0.1 m,所以当细绳断裂时,木块浸入水中的深度h浸=0.1 m绳子断开瞬间,容器中水的深度h=L绳+h浸=0.15 m+0.1 m=0.25 m此时容器底部受到的水的压强p=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.25 m=2.5103 Pa
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