专题09 物体的浮沉条件及应用
【1】(2018年海南卷)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为 F氢和F空,则下列说法中正确的是
A. F 氢>F 空 B. F 氢=F 空
C. F 氢<F 空 D. 条件不足,无法比较
【答案】B
【解析】根据阿基米德原理,即 进行判断。
两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,排开空气的体积相同,所以根据 可知,空气密度相同,排开空气的体积相同时,浮力相等。
故B正确。
点睛:重点是阿基米德原理的应用,即 ,要理解氢气球上升是因为自重小,即重力小于浮力,并不是因为受到的浮力比装空气的球浮力大。
【2】(2018年临沂卷)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A. 受到的重力小于浮力
B. 上、下表面受到的压力差变大
C. 受到的压强变大,浮力变大
D. 受到的压强变大,浮力不变
【答案】D
【解析】分析:物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
解答:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式 和公式 可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。
故选:D。
【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素,并判断影响因素中哪些是定量,哪些是变量。
【3】(2018年福建B卷)如图,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体,A、B的底面积之比SA:SB=2:1,液面的高度之比hA:hB=3:2,液体对两个容器底部的压力大小相等,现将完全相同的小球分别放入A、B,液面未溢出,静止时,A中的小球悬浮,B中的小球________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”),A、B容器底部受到液体的压强之比pA:pB=_________。
【答案】 漂浮 1:2
【解析】解:(1)已知薄壁圆柱形容器A、B分别盛有不同的液体,由液体压强公式p=ρgh可得,A、B容器底所受到的液体压强分别为 , ;
则A、B容器底部所受到的压力分别为 , ;
液体对两个容器底部的压力大小相等,故
所以 ,即 ;
将完全相同的小球分别放入A、B,静止时,A中的小球悬浮,由漂浮条件可得, ,
故 ,
则B中的小球漂浮。