初中物理人教版八年级下册10.3 物体的浮沉条件及其应用习题课件ppt

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【中考·常州】科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山，边缘齐整宛如人工切割。测得长方体冰山露出海面的高度为4 m，ρ冰＝0.9×103 kg/m3，ρ海水＝1.1×103 kg/m3，冰山在海面下的深度为(　　)A．18 m　 B．22 m　 C．36 m　 D．40 m
【点拨】冰山在海水中漂浮，由漂浮条件可得，F浮＝G冰＝ρ冰V冰g，根据阿基米德原理可得，F浮＝G排＝ρ海水V排g，则ρ海水V排g＝ρ冰V冰g，即ρ海水Sh浸g＝ρ冰Sh冰g，因冰山为长方体，则h冰＝h浸＋h露，故ρ海水Sh浸g＝ρ冰S(h浸＋h露)g，
【2020·呼和浩特】2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10 000 m深处，创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作为主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器可以近似看成长方体，其规格：长9 m、宽3 m、高3.4 m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t。(海面大气压1.0×105 Pa)
(1)假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力________(填“变大” “变小”或“不变”)。(2)求“海斗号”悬浮在海水中所受到的浮力。
解：浮力F浮＝G＝mg＝25×103 kg×10 N/kg＝2.5×105 N。
(3)载人潜水器在10 000 m深处，其上表面受到的压力约为2.78×109 N，求海水的密度。
【点拨】潜水器在上浮且未浮出水面过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由公式F浮＝ρ液V排g可知潜水器受到的浮力不变。
(1)求木块所受到的浮力大小。
解：木块漂浮，木块受到的浮力F浮＝G木＝10 N。
(2)若木块下表面所处的深度为0.2 m，求木块下表面受到水的压强。
木块下表面受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2 000 Pa。
(3)若要将木块浸没在水中，求至少需要施加多大的压力。
木块浸没在水中时受到的浮力F浮′＝ρ水gV木＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－3 m3＝12.5 N，F浮′＝G木＋F，则F＝F浮′－G木＝12.5 N－10 N＝2.5 N。
【2021·杭州】小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，则：
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
解：空桶漂浮在水面时，所受浮力等于重力，即F浮＝G桶＝10 N。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会________(填“上升” “下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10－3 m3，求桶内鹅卵石的质量。