第3节 物体的浮沉条件及应用
1.浸没在液体中物体的浮沉情况：
(1)利用F浮与G物的关系判断：
①当F浮＞G物时，物体会上浮至漂浮(物体漂浮时，F浮=G物).
②当F浮=G物时，物体会悬浮.
③当F浮＜G物时，物体会下沉.
(2)利用ρ液和ρ物的关系进行判断：
①当ρ物＜ρ液时，物体会上浮至漂浮.
②当ρ物=ρ液时，物体会悬浮.
③当ρ物＞ρ液时，物体会下沉.
2.不要误认为上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小.这是因为物体的浮沉取决于物体的重量与所受浮力的大小关系(或者说决定于物体的密度与液体密度的大小关系)，而物体所受的浮力取决于其排开液体的重量.
3.排水量是轮船按设计要求满载货物时排开水的质量，而不是排开水的重量.
容易混淆的几个物理概念：
（1）“浸没”是指物体全部浸入液体中，被液体全部包围，V物=V排.
（2）“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中，部分或全部被液体包围.
（3）“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分浸入液体中，V物＞V排.
（4）“悬浮”是指物体全部浸入液体中，并且可以停留在液体中的任何深度，V物=V排.
（5）“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上或向下运动的过程，即F浮＞G，物体上浮；
F浮＜G，物体下沉.
【例】如图所示的是2008年北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”，它是我省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的，处于国际领先水平.浮标质量达2×103 kg，漂浮在海面上，可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息，确保了奥帆赛的顺利进行.那么，浮标受到的浮力是多少牛？它排开海水的体积是多少米3？(ρ海水=1.03×103 kg/m3，g取10 N／kg，计算结果保留两位小数)
【分析】由题知：
【答案】F浮=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N，
V排=≈1.94 m3.
【方法归纳】当物体漂浮或悬浮时，其排开液体的质量等于自身的质量.这一点常被用来巧求质量.
知识点1 物体的浮沉条件
1.物体的浮沉条件：(1)物体上浮时，F浮_____G；(2)物体漂浮或悬浮时，F浮_____G；(3)物体下沉时，F浮_____G.(填“大于”“等于”或“小于”)
知识点2 浮力的应用
2.轮船在水面上处于漂浮状态，其所受的浮力_______(填“大于”“等于”或“小于”)自身的总重力.
3.轮船的大小用排水量表示.排水量是轮船按设计要求满载货物时排开液体的_______.
4.潜水艇是通过改变_______来实现上浮和下沉的.
5.气球和飞艇靠充入密度______(填“大于”“等于”或“小于”)空气密度的气体来工作的.
1.(2013·泉州)把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是( )
A.漂浮，F浮＞12N B.漂浮，F浮=12 N
C.沉底，F浮＜12N D.沉底，F浮=12 N
2.如图所示，飞艇悬浮于蓝天之上，对此，下列说法正确的是( )
A.飞艇受到的浮力大于其重力
B.飞艇受到的浮力等于其重力
C.飞艇受到的浮力小于其重力
D.飞艇没有受到的浮力的作用
3.(2013·长春)将某物体放入装满水的容器中溢出27 g水，放入装满煤油的容器中溢出24 g煤油，该物体在水中静止时受到的浮力为_______N，在煤油中静止时会_______(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).(ρ煤油=0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
4.(2013·鸡西)在物理课“造船比赛”中，把橡皮泥捏成碗形，可以漂浮在水面上，这是采用______的方法增大排开水的体积，从而增大可以利用的浮力.某同学用质量为20
g的橡皮泥做成船能漂浮在液面上，此时橡皮泥排开水的质量是_______g.
5.(2013·滨州)某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆( )
A.下沉 B.上浮 C.悬浮 D.漂浮
6.(2014·益阳)为了延长水果的存放时间，果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中.再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间.若将同一个苹果先后放入甲乙两个容器的保鲜液中，静止后苹果的浮沉情况如图所示，则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较正确的是( )
A.甲中的大 B.乙中的大
C.一样大 D.条件不够，不能比较
7.(2014·莆田)如图所示，将苹果放在水中，静止后会漂浮在水面上.若将苹果露出水面的部分切掉，余下部分重新放入水中，则余下苹果将( )
A.漂浮 B.悬浮
C.下沉 D.无法确定
8.(2014·滨州)小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
9.(2014·沪州)某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面.若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1,上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间的大小关系的判断，正确的是( )
A.F1＝F2，G1＞G2 B.F1＝F2，G1＝G2
C.F1＜F2，G1＝G2 D.F1＞G1，F2＜G2
10.(2014·郴州)质量为0.3 kg的木块漂浮在水面上，受到的浮力是______N.另一质量为0.5 kg的物块浸没在水中时，排开3 N的水，该物块在水中将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).(g取10 N/kg)
11.(2014·白银)辽宁号航空母舰满载时排水量达67 500
t，它满载时所受的浮力为________N，当舰载机起飞后，航空母舰所受浮力将________(填“不变”“变小”或“变大”).(g取10 N/kg)
12.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地，请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图.
挑战自我
13.(2014·遂宁)用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A.下沉，变小 B.下沉，变大
C.上浮，变小 D.悬浮，不变
第3节 物体的浮沉条件及应用
课前预习
1.大于 等于 小于 2.等于 3.质量 4.自身重量 5.小于
当堂训练
1.B 2.B 3.0.27 沉底 4.空心 20
课后作业
5.A 6.A 7.A 8.D 9.A 10.3 下沉 11.6.75×108 变小
12. 13.B
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