初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）物体的浮沉条件及其应用精品课后测评

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思维导图
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知识梳理
物体的浮沉条件。
从力的角度分析：将物体完全浸没在液体中，只受浮力和重力，可以根据浮力和重力的大小确定物体之后的运动情况及最终所处的状态。
上浮：浮力大于重力，物体所受合力竖直向上，向上运动，最终物体部分露出水面，排开液体体积减小，浮力减小。最终漂浮时，浮力与重力相等。
悬浮：浮力等于重力，物体合力为零，可在液体中任意深度保持静止。物体完全浸没，排开液体的体积与物体自身体积相等。
下沉: 浮力小于重力，物体所受合力竖直向下，向下运动，最终物体沉入液体底部，物体完全浸没，排开液体的体积与物体自身体积相等。最终沉底时，除重力和浮力外，物体还受到底部向上的支持力，结合平衡条件，重力=浮力＋支持力。
从密度的角度分析：
上浮：物体密度小于液体密度；
悬浮：物体密度等于液体密度；
下沉：物体密度大于液体密度。
公式推导过程： 由阿基米德原理可知F浮=G排=m排g=ρ液gV排；结合密度公式可知G=m物g=ρ物gV物。
对于漂浮的物体，浮力与重力相等，排开液体体积小于物体的体积。
F浮=G排=m排g=ρ液gV排=G=m物g=ρ物gV物，即ρ液gV排=ρ物gV物。因为V物＞V排，可得ρ物＜ρ液。
对于悬浮的物体，浮力与重力相等，排开液体体积等于物体的体积。
F浮=G排=m排g=ρ液gV排=G=m物g=ρ物gV物，即ρ液gV排=ρ物gV物。因为V物=V排，可得ρ物=ρ液。
对于沉底的物体，浮力小于重力，排开液体体积等于物体的体积。
F浮=G排=m排g=ρ液gV排＜G=m物g=ρ物gV物，即ρ液gV排＜ρ物gV物。因为V物=V排，可得ρ物＞ρ液。
浮沉条件的实际应用。
轮船：利用空心结构增大排开水的体积（V排），使浮力（F浮=ρ水gV排）等于船和货物的总重力，从而实现漂浮。（排水量：轮船满载时排开水的质量，反映船的承载能力）。
潜水艇：通过改变重力实现浮沉。上浮：排出水舱中的水，减小自身重力，使浮力大于重力；下潜：向水舱注水，增大重力，使浮力小于重力；悬浮：调节水量使浮力等于重力。（注：潜水艇通过改变自身重力控制浮沉，而非改变体积或液体密度）。
热气球：通过改变自身密度浮空。上升：加热气囊内空气，空气受热膨胀，密度减小，整体平均密度小于外界空气，从而上浮；下降：停止加热，气囊内空气冷却，密度增大，气球下沉。
密度计：原理：密度计漂浮时，浮力等于重力（重力不变），根据F浮 = ρ液gV排，液体密度越大，V排越小，密度计露出液面部分越多。刻度特点：刻度值“上小下大”，越靠下的刻度，对应液体的密度越大。
盐水选种：将种子放入浓度合适的盐水中，饱满种子：密度大（ρ种子＞ρ盐水），下沉；瘪籽或空壳：密度小（ρ种子＜ρ盐水），漂浮。通过调节盐水密度，实现种子的自动分选。
解决浮沉应用的核心思路。
浮沉问题的本质是力的平衡与密度比较，实际应用时首先明确物体所处的状态（漂浮、悬浮或下沉），了解对应状态下的浮力与重力大小关系，再结合F浮=ρ液gV排和G=ρ物gV物列式求解；对于浮沉状态未知的物体，可直接通过物体密度和液体密度的大小判断物体的浮沉状态。
04
题型精讲
【题型一】物体的浮沉。
【典型例题1】把重为5N，体积为0.6dm3的物体没入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）
A．物体悬浮，浮力为6N
B．物体漂浮，浮力为5N
C．物体下沉，浮力为6N
D．物体上浮，浮力为6N
【答案】B
【详解】物体的密度是
因为ρ物