力学部分 专题七 物体沉浮问题 考点扫描名师点拨 一、考点解析 物体沉浮问题是浮力压强中的难点、重点，也是浮力问题的高频考点，在压强浮力考题中所占分值较高。物体沉浮问题试题变化多样，问答形式繁多，但考查思路清晰。如：考查知识点掌握程度、考查计算能力、考查分析问题能力、考查联系实际能力等。 物体沉浮问题考试题型有填空题、选择题和综合计算题，综合计算题以压轴题出现较多，分值也高。下面就此类问题的三种类型解析如下。 1.物体漂浮问题 在选择题、填空题出现频率较高，计算题以压轴题出现较多，常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是：F浮=G物，两力是平衡力；如果是单一物体，；如果是船舶问题，m排水量g=F浮。 例如：（2017·六盘水）如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为5.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0×10-5m3；求： （1）物块受到的浮力； （2）物块的质量； 【解析】利用浮力公式和物体所受浮力等于排开液体的重量即可解答此题。 【答案】解：（1）物体受到的浮力： ； （2）因为物体漂浮，故，； 答：略。 2.悬浮问题 在选择题、填空题出现频率较高，计算题以压轴题出现较多，常见的船舶的计算问题。主要应用知识点是：F浮=G物，两力是平衡力；如果是单一物体，；如果是船舶问题，潜水艇属于此类问题，m潜水艇g=F浮=；潜水艇的排水量一定，在潜水艇下沉、上浮过程中改变的是其自身的质量。21*cnjy*com 例如：（ 2017·营口）某潜水艇总质量为2.7×103t，体积为3×103m3，当它浮在海面上时，受到的浮力是 N，当它需要潜入海水中时，它至少要向水舱充入 m3的海水，潜水艇潜入海中一定深度时，仪表显示海水的压强为2×106Pa，此时它在海水中的深度为 m。（海水密度按1.0×103kg/m3计算，g=10N/kg） 【解析】（1）知道潜水艇的质量，利用重力公式可求潜水艇的重，根据物体的漂浮条件求潜水艇漂浮时受到水的浮力；（2）知道潜水艇的总体积，利用阿基米德原理可求潜水艇潜入水中受到的浮力F浮′，要使潜水艇下潜，潜水艇的自重（潜水艇重加上水箱内水重）大于受到的浮力，据此求出在水箱内至少加的水重；再利用和计算水的体积；（3）知道潜水艇受到水的压强，利用液体压强公式求潜水艇所处深度。 【解答】（1）当潜水艇漂浮在海面上时，它受到的浮力： F浮=G潜水艇=mg=2.7×103×103kg×10N/kg=2.7×107N。 （2）潜水艇潜入水中时受到的浮力： F浮′=ρ水gV排=ρ水gV潜水艇=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N； 要使潜水艇下潜，G潜水艇+G水≥F浮′， 所以至少要向水舱充入海水的重力： G水=F浮′﹣G潜水艇=3×107N﹣2.7×107N=3×106N， 根据G=mg和ρ=可得，至少要向水舱充入海水的体积： ； （3）根据p=ρgh可得，此时它在海水中的深度为： 。 故答案为：2.7×107、300、200。 3.下沉问题 主要出现在浮力有关计算中，常见题型有填空题、选择题和计算题。对单一物体，如果，物体开始下沉，当沉入水底时，满足。 例如：（2017·绥化）有一体积为0.2m3的铁块，将它完全浸没在水池中，此时水的深度为1m，则铁块受到的浮力是? N，水对池底的压强是 Pa。 【解析】根据公式和，求浮力和压强。 物体完全浸没在水中受到的浮力为： ， 液体的压强为：。 【答案】2000、1×104。 二、考点复习 1.前提条件：物体 在液体中，且只受 。 2.示意图：重力与浮力的关系如图（3）所示： 图（3）物体的沉浮条件 如图所示，（1）当时，物体 ；。 当时，物体 ；。 当时，物体 ；。 当（物体未完全浸没液体）时，物体 ；。 3. 说明： （1） 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等 ... ...
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