浮力的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)
浮力是初中物理的知識(shí)點(diǎn)，所包含的知識(shí)點(diǎn)并不是十分的難，下面浮力的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)是小編想跟大家分享的，歡迎大家瀏覽。
浮力的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)
浮力的應(yīng)用：輪船、潛水艇、氣球和飛艇等。
浮力的利用：
1.鹽水選種我國(guó)農(nóng)民常采用鹽水浸泡法來選種，如圖，這種方法是把種子放入濃度適宜的鹽水中，干癟、蟲蛀的種子密度小于鹽水的密度會(huì)上浮至液面，而飽滿的種子則因?yàn)槊芏却笥邴}水的密度因此它們會(huì)沉在底部。
2.輪船用密度大于水的材料制成能夠浮在水面的物體，必須使它能夠排開更多的水。根據(jù)這個(gè)原理，人們制造了輪船，輪船是用密度大于水的鋼鐵制成的，把它做成空心的，使它的平均密度小于水的密度時(shí)，它就會(huì)漂浮在水面上，這時(shí)船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。只要船的重力不變，無論船在海里還是河里，它受到的浮力不變。根據(jù)阿基米德原理如： G排=ρ液gV排。它在海里和河里浸入水中的體積不同。輪船的大小通常用排水量來表示，排水量就是輪船按設(shè)計(jì)的要求裝滿貨物即滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。
3.潛水艇
(1)潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)節(jié)水艙里水的多少來控制自身的重力而實(shí)現(xiàn)浮沉的。
(2)浸沒在水中的潛水艇排開水的體積，無論下潛多深，始終不變，所以潛水艇所受的浮力始終不變。若要下沉，可充水，使F浮 G。在潛水艇浮出海面的過程中，因?yàn)榕砰_水的體積減小，所以浮力逐漸減小，當(dāng)它在海面上行駛時(shí)，受到的浮力大小等于潛水艇的重力。
浮力練習(xí)題：
1.物體浸沒在液體中時(shí)，受到_______的浮力F浮，同時(shí)還受到方向_______的重力G。當(dāng)F浮G時(shí)，物體就會(huì)____________。
思路解析：物體所受浮力的大小與物體排開液體的重力有關(guān)系，排開的液體重力越大，受到的浮力也越大。當(dāng)浮力小于物體的重力，物體會(huì)下沉;當(dāng)浮力等于重力時(shí)，物體就可以停留在液體內(nèi)部任一位置，這樣的現(xiàn)象叫懸浮;當(dāng)浮力大于重力時(shí)，物體將浮在水面上。
答案：向上 豎直向下 下沉 懸浮 上浮
2.輪船是根據(jù)_______制成的。潛水艇的工作原理是______________，它是靠改變______________實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。熱氣球是靠加熱球內(nèi)的空氣，使其密度_________，相當(dāng)于充入了_______的氣體，當(dāng)F浮_______G時(shí)就升空了，若需要下降則要_______，這時(shí)，球內(nèi)空氣的密度_______，當(dāng)F浮_______G時(shí)就下降了。
答案：漂浮的條件F浮=G物體的浮沉條件 自身重力 減小 密度小于空氣密度 大于 停止加熱 變大 小于
3.下列說法正確的是( )
A.浮力等于重力，一定懸浮
B.浮力等于重力，一定漂浮
C.物體在水中上浮，在沒有露出水面之前浮力不變
D.在水中勻速下沉的物體重力大于浮力
思路解析：浮力等于重力，有兩種可能，即漂浮或懸浮。勻速下沉的物體，浮力等于重力。上升的物體，在露出水面之前V物不變，浮力不變，故只有C是正確的。
答案：C
10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類訓(xùn)練，可用于課中)
1.(2010北京四中模擬模擬)浸沒在鹽水中的雞蛋(不沉底)，所排開鹽水的重力大約為( )
A.0.5NB.5N
C.50ND.500N
思路解析：浸沒在鹽水中的雞蛋將懸浮，因此雞蛋的重力等于排開水的重力，而一個(gè)雞蛋的重力大約為0.5N。
答案：A
2.把重5N、體積為0.6cm3的物體投入水中，若不計(jì)水的阻力，當(dāng)物體靜止時(shí)，下列說法正確的是( )
A.物體上浮，F(xiàn)浮=6NB.物體懸浮，F(xiàn)浮=5N
C.物體漂浮，F(xiàn)浮=5ND.物體沉在水底，F(xiàn)浮=6N
思路解析：假設(shè)體積為0.6cm3的物體能浸沒于水中，則F浮=ρ液gV排=1.0g/cm3×10N/kg×0.6cm3=6N，大于物體自身的重力，因此物體最終漂浮于水面上，由漂浮條件可得F浮=G=5N。
答案:C
3.質(zhì)量相同的木塊和鋁塊都放入水中，木塊浮在水面上，鋁塊沉入水底。它們受的浮力大小是( )
A.木塊大B.鋁塊大
C.一樣大D.無法比較
思路解析：此題無法直接用阿基米德原理比較木塊的浮力和鋁塊的浮力，因?yàn)殡m然木塊體積大于鋁塊的體積，但由于漂浮在水面上，它在水下部分的`體積與鋁塊的體積無法直接比較。此題可將相同的質(zhì)量(重力)作為比較的橋梁，利用浮沉條件中浮力與重力的關(guān)系得出結(jié)論。木塊在水中受的浮力等于木塊的重力，鋁塊受到的浮力小于鋁塊的重力，而木塊與鋁塊的重力相等，所以木塊受的浮力大于鋁塊受的浮力。
答案:A
4.(2010河北課改區(qū))如圖14-6-1所示，體積相同的甲、乙、丙三個(gè)物體浸沒在水中。甲上浮、乙懸浮、丙下沉，在甲露出水面之前，關(guān)于它們所受浮力的說法正確的是( )
A.甲受到的浮力大B.乙受到的浮力大
C.丙受到的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一樣大
思路解析：三球體積相同，由圖示可以知道，甲乙丙排開的液體體積相同，所受浮力也一定相同。之所以甲上浮，是因?yàn)榧椎母×Υ笥谥亓?乙懸浮說明了它受到的浮力等于它的重力;丙下沉說明它受到的浮力小于它的重力。所以D正確，ABC錯(cuò)。
答案：D
5.輪船的排水量指的是___________，若排水量為1萬噸的貨輪，自身質(zhì)量為2000t，則最多能裝貨物為_______t。輪船是采用_________的辦法來增大可利用的浮力。
思路解析：輪船滿載時(shí)，浮力等于其總重力，即總輪船的重力等于排開水的重力，也就是輪船的總質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量，又輪船自身質(zhì)量為2000t，所以最多能裝貨物為10000t-2000t=8000t。
輪船是用密度大于水的材料制成的，若要能夠浮在水面上，可以把它做成空心的，以使它能排開更多的水。
答案：輪船滿載貨物時(shí)，排開水的質(zhì)量 8000 “空心”
6.對(duì)于完全浸沒在液體中的物體，若F浮>G，則___________;若F浮=G，則___________;若F浮
圖14-6-2
思路解析：本題考查物體的浮沉條件及漂浮的條件，若用密度比較，可表示為ρ物>ρ(下沉)、ρ物=ρ(懸浮)、ρ物<ρ(上浮，最終漂浮)。
答案：上浮 懸浮 下沉 =
30分鐘訓(xùn)練(鞏固類訓(xùn)練，可用于課后)
1.若要質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊所受浮力相等，要把它們放在( )
A.水中B.酒精中
C.水銀中D.鹽水中
思路解析：質(zhì)量相等的銅塊、鐵塊體積不等，若放到A、B、D中，都要下沉，排開液體的體積不等，浮力不等，只有放到水銀中才能漂浮(水銀的密度較銅、鐵的大)，浮力等于重力，故C是正確的。
答案：C
2.完全浸沒在水中的乒乓球，放手后從運(yùn)動(dòng)到靜止的過程中，其浮力大小的變化情況是( )
A.浮力不斷變大，但小于重力
B.浮力不變，但浮力大于重力
C.浮力先大于重力，后小于重力
D.浮力先不變，后變小，且始終大于重力直至靜止時(shí)，浮力才等于重力
思路解析：浸沒后物體排開液體的多少不再改變，浮力大小與物體在液體內(nèi)深度無關(guān)。因此乒乓球在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受浮力不變。當(dāng)球露出水面的過程中，它排開液體的體積逐漸變小，浮力開始變小。當(dāng)浮力等于重力時(shí)，球靜止在水面上，呈漂浮狀態(tài)。
答案:D
3.一塑料塊，放入水中靜止時(shí)，有 的體積沒入水中，放入另一種液體中靜止時(shí)，有 的體積沒入液體中，則另一種液體的密度為( )
A. ρ水B. ρ水
C. ρ水D. ρ水
思路解析：根據(jù)漂浮的條件，F(xiàn)1=G=F2,
Vρ水g= Vρ液g,ρ液= ρ水,故C正確。
答案：C
4.由同種物質(zhì)做成的實(shí)心正方體，放在水中后有1/3部分露出水面，現(xiàn)將露出水面的部分切去，則剩余的部分( )
A.將有 部分露出水面B.將懸浮在水中
C.將下沉入水底D.將有1/2部分露出水面
思路解析:假設(shè)將露出水面的部分切掉后，正方體仍保持原來的位置不動(dòng)，那它受到的浮力也將不變，但此時(shí)它的重力已減小，小于它的浮力，當(dāng)它受到的浮力大于重力時(shí)，它將上浮。由于切割后它的密度是不變的，因此它排開液體的體積占總體積的比例是不變的。
答案:A
5.(2010江蘇南京)如圖14-6-3甲所示，一只燒杯中盛有石蠟油、水和水銀三種液體，液體之間不相溶合。將一實(shí)心鉛塊(鉛的密度是11.3g/cm3)輕輕放入該燒杯中，圖14-6-3乙中能正確顯示出鉛塊靜止時(shí)位置的圖是( )
圖14-6-3
思路解析：實(shí)心鉛球的密度比水銀的密度小，所以一定會(huì)漂浮在水銀液體上。則A錯(cuò)，B對(duì)。水的密度比鉛的小，所以一定會(huì)沉入水中，則CD均錯(cuò)。
答案：B
6.一個(gè)漂浮在小型游泳池水面上的小船，一個(gè)人從池中撈上幾種物體放入船中，其中能使池中水面升高的是( )
A.從池中撈鐵塊B.從水面上撈木塊
C.從池中撈石塊D.將池中的一些水裝入船中
思路解析：物體的重力為G，在水中排開水的體積為V排，撈到船上后漂浮在水面排開水的體積為V排′，石塊、鐵塊浸沒在水中時(shí)，V排=V= ，漂浮時(shí)G=F浮=ρ水gV排′，V排′= ，由于ρ>ρ水，則V排>V排′，石塊、鐵塊撈到船上后，水面上升;木塊漂浮在水面上時(shí)和撈到船上后，所受浮力相同等于木塊的重力，排開水的體積相等;水懸浮在水中時(shí)和撈到船上后，所受浮力相同等于水的重力，排開水的體積相等。水、木塊放到船上后，水面高度不變。
答案：AC
7.(2010江蘇南通)如圖14-6-4所示，縱坐標(biāo)表示物體的質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示物體的體積。圖象a、b分別表示物體甲、乙的質(zhì)量與體積的關(guān)系。下列說法中正確的是( )
圖14-6-4
A.將物體甲放入水中一定浮在水面
B.將物體乙放入水中一定沉入水底
C.將體積相等的甲、乙物體捆在一起放入水中一定沉入水底
D.將體積相等的甲、乙物體捆在一起放入水中一定浮在水面
思路解析：從圖象a可以得出，當(dāng)體積為1m3時(shí)，對(duì)應(yīng)物體的質(zhì)量是2.0×103kg，由此得到該物體a的密度為ρa=2.0×103kg•m-3>ρ水(水的密度);同理物體b的密度為ρb=0.6×103kg•m-3<ρ水(水的密度)。于是可以作出判斷，物體甲放入水中一定下沉，A錯(cuò)。物體乙放入水中一定漂浮，B錯(cuò)。將單位體積的甲乙物體放在一起，混合后的密度仍然大于水的密度，所以還是下沉，C正確D錯(cuò)。
答案：C
8.(2010湖北黃岡)如圖14-6-5所示，打撈江底的沉船，下面采取的措施，合理的是( )
圖14-6-5
A.使沉船與水底淤泥盡量分離
B.使用費(fèi)力的機(jī)械把沉船拉起來
C.清除船體中的泥沙，使船變輕
D.將浮筒與船綁在一起，再排出浮筒內(nèi)的水
思路解析：使沉船與水底淤泥分離是不可能做到的，A錯(cuò)。沉船在深海中，用機(jī)械把沉船拉起來會(huì)遇到很大的困難，B錯(cuò)。清除船體中的泥沙，也不能使船變輕。因?yàn)殇撹F的密度遠(yuǎn)大于海水的密度，C錯(cuò)。將浮筒與船綁在一起，再排出浮筒內(nèi)的水，并讓浮筒充滿空氣，是打撈沉船普遍采用的方法，D正確。
答案：D
9.在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上,都漆著五條“吃水線”,又稱“載重線”,如圖14-6-6所示。其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線。當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí),輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度ρ1和ρ2的關(guān)系是( )
圖14-6-6
A.浮力增大,ρ1=ρ2B.浮力減小,ρ1=ρ2
C.浮力不變,ρ1>ρ2D.浮力不變,ρ1<ρ2
思路解析：輪船行駛在北大西洋和印度洋上都是漂浮的,它受到的浮力都等于船的重力，由于船的重力是不變的，所以船受到的浮力也不變。由圖可知輪船在北大西洋中排開液體的體積較小，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，當(dāng)F浮不變，V排較小時(shí)，對(duì)應(yīng)的液體密度ρ液較大，因此北大西洋的海水密度較大。
答案:C
10.阿基米德原理不僅適用于液體同樣也適用于氣體。將兩個(gè)沒有充氣的氣球放到已經(jīng)調(diào)好平衡的天平兩邊，天平平衡。如果給左邊的氣球充上空氣，再放在天平左邊，則( )
A.天平還是平衡的
B.天平往沒有充氣的氣球這邊(右邊)傾斜
C.天平往充空氣的氣球這邊(左邊)傾斜
D.無法判斷
思路解析：當(dāng)左邊的氣球充上空氣后，它受到外面空氣對(duì)它的浮力和地球?qū)λ闹亓ν瑫r(shí)增加，但由于氣球內(nèi)的空氣是被壓縮的，所以它的重力將大于被它排開的外界空氣的重力，即左邊充氣后氣球的重力大于它受到的浮力，它將下沉，天平的左盤下降。
答案:C
11.將適量的橡皮泥捏黏在鉛筆的一端(能使鉛筆豎直浮在液體中)，這就制成了一個(gè)很有用的土儀器。將它分別放到盛有不同液體的杯中，靜止時(shí)的情景如圖14-6-7所示。對(duì)于這個(gè)土儀器所運(yùn)用的知識(shí)或用途，下列說法中不正確的是( )
圖14-6-7
A.運(yùn)用了二力平衡的知識(shí)
B.運(yùn)用了物體的漂浮條件
C.用它可以比較不同液體密度的大小
D.用它可以測(cè)出液體密度的大小
思路解析：此土儀器是根據(jù)物體的漂浮條件制成的，物體受到的浮力和重力是一對(duì)平衡力，A、B選項(xiàng)正確。它漂在不同密度的液體里，所受浮力大小是不變的，都等于土儀器自身的重力。根據(jù)阿基米德原理，浮力不變時(shí)，V排越大ρ液越小，因此根據(jù)它浸入液體里的體積多少來比較液體的密度。此土儀器不能具體測(cè)出液體密度的大小，因?yàn)檫�沒有將它準(zhǔn)確地標(biāo)上刻度。
答案:D
12.將一個(gè)實(shí)心鐵球分別放入水中、酒精中和水銀中(ρ水銀>ρ鐵>ρ水>ρ酒精)，關(guān)于鐵球所受浮力，下列說法中正確的是( )
A.在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大
B.在水銀中受到的浮力最小
C.在水銀中受到的浮力最大
D.在三種液體中所受的浮力一樣大
思路解析：要知道物體受到的浮力，首先要判斷物體在液體里的狀態(tài)，因?yàn)椴煌瑺顟B(tài)下它受到的浮力往往不同。因?yàn)殍F的密度大于水和酒精的密度，所以實(shí)心鐵球在水中、酒精中都是下沉的，它們的浮力可以用阿基米德原理比較。鐵球排開水的體積和排開酒精的體積是相同的，但水的密度大于酒精的密度，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，鐵球在水中比在酒精中受到的浮力大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。鐵球的密度小于水銀的密度，鐵球?qū)⑵≡谒y中，鐵球受到的浮力等于鐵球自身的重力。而鐵球在水中是下沉的，在水中受到的浮力小于它自身的重力，因此鐵球在水銀中受到的浮力比在水中受到的浮力大。
答案:C
13.圖14-6-8中a、b所示的是將相同的密度計(jì)分別放入兩種不同液體中的情形,由圖可知:兩種液體的密度相比較:ρa_______ρb;密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力相比較:Fa_______Fb。(兩空均填“>”“<”或“=”)
圖14-6-8
思路解析：本題先做第二問比較容易，因?yàn)槊芏扔?jì)是利用物體漂浮條件而工作的，它所受到的浮力總等于它受到的重力F浮=G，所以密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力始終相等，F(xiàn)a=Fb。再根據(jù)F浮=ρ液gV排可知:待測(cè)液體密度越大，則V排越小，密度計(jì)浸入液體中的體積越小，露出部分的體積就越大，反之，待測(cè)液體密度越小，則V排越大，密度計(jì)浸入液體中的體積越大，露出部分的體積就越小，所以ρa>ρb。
答案:> =
14.通常在煮餃子時(shí)，先將包好的餃子放入沸水中，餃子將沉在鍋底，這是為什么?待水沸騰后，餃子逐一浮出水面，這是為什么?煮一會(huì)兒后，往往需要向鍋中加入少許涼水，這又是為什么?
思路解析：煮餃子是日常生活中常見的現(xiàn)象，開始時(shí)，由于餃子所受的浮力小于重力，所以下沉;水沸騰時(shí)，由于餃子內(nèi)部的空氣受熱膨脹，體積增大，排開水的體積也增大，所以餃子受到的浮力大于重力，上浮;而加入涼水的目的是降低水的溫度，達(dá)到止沸的目的。
答案:餃子所受的浮力小于重力，所以下沉;水沸騰后，餃子體積增大，排開水的體積也增大，餃子受到的浮力大于重力，上浮;加入少許涼水目的是使沸水放熱，溫度降低，達(dá)到止沸的目的。
15.旅游用的游艇上常常備有救生衣(一種顏色比較鮮艷的背心，并用密度比較小的發(fā)泡材料做成內(nèi)膽)，請(qǐng)回答:
(1)為什么要用顏色比較鮮艷的面料來做救生衣?
(2)設(shè)計(jì)救生衣的發(fā)泡材料用量要根據(jù)哪些條件?
思路解析：本題是一道把浮力知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的試題。救生衣是為了防止人落水后下沉，所以要用密度比較小的發(fā)泡材料做內(nèi)膽，而用顏色鮮艷的面料做是為了容易被人們發(fā)現(xiàn)。穿上救生衣的人落水后始終漂浮在水面上，所以有F浮=G物。根據(jù)題目中所給的條件即可解出發(fā)泡材料的最小質(zhì)量。
答案:用顏色比較鮮艷的面料做救生衣，是因?yàn)轷r艷的顏色，能見度比較高，容易被人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，很遠(yuǎn)的地方就能看見。設(shè)計(jì)出的救生衣應(yīng)能讓質(zhì)量足夠大的從穿上后也能浮在水面上，并保證至少讓人的頭部能露出水面。
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