2020年八年级物理下册浮沉条件在技术上的应用 6页

第2课时　浮沉条件在技术上的应用 课前自主预习 ‎1.潜艇 原理:潜艇是通过改变自身　重力　的方法来控制浮沉的。 ‎ 浮沉的方法:(1)打开进气阀门,使高压空气进入潜艇两侧的水舱,将水排出,艇重变小,潜艇　上浮　;(2)水舱里没有水,潜艇浮在水面上;(3)打开进水阀门,使水流进水舱,艇重变大,潜艇　下沉　;(4)当潜艇的水舱中充入适量的水时,浮力和重力相等,潜艇就能悬浮在水中,并做水下航行了。 ‎ ‎2.气象探测气球 原理:球内充有密度比空气小得多的氢气,气球升空后,利用控空仪进行工作。‎ ‎3.浮筒 原理:利用浮筒打捞沉船时,先在浮筒内注满水,并将其固定在沉船上,再将浮筒中的水排出,使沉船和浮筒所受的重力　小于　浮力,沉船就会在水中上浮。 ‎ 知识要点基础练 知识点1　潜艇 ‎1.如图所示,潜艇能够上浮和下沉是通过改变　自身重力　实现的;潜艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 ‎ 知识点2　气象探测气球 ‎2.气球是利用空气的　浮力　升空的。气球里充的是　密度　小于空气的气体,如氢气、氦气或热空气等。 ‎ ‎3.下列的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是 (C)‎ 6‎ A.翟志刚太空“行走”‎ B.李宁点燃奥运火炬 C.热气球冉冉升空 D.人造卫星升空 知识点3　浮筒 ‎4.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两侧,把空气压进浮筒,将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起上浮,下列说法正确的是 (B)‎ A.沉船在河底时受到的浮力等于其重力 B.浮筒充满气后受到的浮力大于其重力 C.沉船在水面下上浮时受到的浮力逐渐变小 D.船和浮筒浮在水面时受到的浮力大于其重力 综合能力提升练 ‎5.现有一艘潜艇,当其静止在水面上时,受到的浮力　等于　重力(选填“大于”“等于”或“小于”),在水面下‎10 m深处的艇底受到海水的压强为　1.0×105　Pa(ρ海水=1.0×‎103 kg/m3,g=10 N/kg)。 ‎ ‎6.如图所示为小华制作的一个简易密度计。她选择一根长为‎16 cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在　竖直　方向。把此密度计放入水中,露出液面的长度是‎7.9 cm,再将其放入某液体中,露出液面的长度是‎7 cm,则此液体的密度为　0.9×‎103　kg/m3。 ‎ 6‎ ‎7.一气球下面挂一重物,恰好静止在距水面h的水中,若将它们向上提升一小段距离(两者始终未露出水面),则它们将 (A)‎ A.上升 B.下降 C.静止不动 D.无法判断 ‎8.如图所示是由装着部分水的烧瓶做成的一种潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于悬浮状态时,若向烧瓶中吹气,烧瓶将会 (D)‎ A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小 C.下沉,它受到的浮力不变 D.上浮,它受到的浮力不变 ‎9.打捞江底的沉船时,下列采取的措施中不合理的是 (B)‎ A.使沉船与水底淤泥尽量分离 B.江水越深,所用浮筒的体积越大 C.清除沉船中的泥沙,使船变轻 D.将浮筒与船绑在一起,再排出浮筒内的水 ‎10.当潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停时,下列关于潜水器的说法正确的是 (C)‎ A.潜水器是靠改变受到的浮力来实现下潜的 B.下潜过程中,水对它的压强不变 C.悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力 6‎ D.下潜过程中受到的浮力一直在变大 ‎11.将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),就制成了一个土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是 (D)‎ A.运用了二力平衡的知识 B.运用了物体的漂浮条件 C.用它可以比较不同液体密度的大小 D.用它可以测量不同液体的密度大小 ‎12.关于物体沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是 (A)‎ A.浮船在打捞沉落江底的万斤大铁牛的过程中,浮船的吃水深度不变 B.地面上固定的热气球体积变大,受到空气的浮力不一定变大 C.相同质量的木船和钢船在水面漂浮,钢船所受的浮力大于木船所受的浮力 D.在水中上浮的物体受到浮力的作用,下沉的物体不受浮力的作用 ‎13.用浮筒打捞沉船时,一只浮筒的体积是‎2 m3‎,充满压缩空气后,浮筒和气总重为2450 N,g取10 N/kg。‎ ‎(1)求一只浮筒沉入水中后受到的浮力;‎ ‎(2)求一只浮筒能打捞起的物体的重力;‎ ‎(3)如果一条沉船重为2.45×105 N,则需几只浮筒才能把它打捞上来?‎ 解:(1)一只浮筒沉入水中后排开水的体积 V排=V=‎‎2 m3‎ 受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×‎103 kg/m3×‎2 m3‎×10 N/kg=2×104 N 6‎ ‎(2)一只浮筒能打捞起的物体的重力 G=F浮-G0=2×104 N-2450 N=17550 N ‎(3)需要的浮筒数 n=≈13.96(只)‎ 故需要14只浮筒。‎ ‎14.半潜船是通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜的(甲板潜入水中)。现有一艘质量为4×104 t的半潜船前去执行运输一艘受损船舶的任务(ρ海水≈1.0×‎103 kg/m3,g=10 N/kg)。‎ ‎(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物,且压水舱不吸水时,受到的浮力有多大?‎ ‎(2)当压水舱吸水时,半潜船下沉,实现半潜的情景如图乙所示。将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当压水舱中剩余海水的体积减为3×‎103 m3‎时,半潜船浸入海水中的体积为5×‎104 m3‎,这时甲板已完全露出水面,如图丙所示,则其运输的船舶的质量是多少?‎ 解:(1)此时半潜船受到的浮力 F浮=G船=m船g=4×104×‎103 kg×10 N/kg=4×108 N ‎(2)当半潜船浸入海水中的体积为5×‎104 m3‎时,半潜船受到的浮力 F浮'=ρ海水gV排=1.0×‎103 kg/m3×10 N/kg×5×‎104 m3‎=5×108 N 压水舱中海水的重力 G海水=ρ海水gV海水=1.0×‎103 kg/m3×10 N/kg×3×‎103 m3‎=3×107 N 其运输的船舶的重力 G运=F浮'-G海水-G船=5×108 N-3×107 N-4×108 N=7×107 N 6‎ 其运输的船舶的质量 m==7×‎‎106 kg 6‎