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解码物体的浮沉条件

2021-08-11刘涛

初中生学习指导·提升版 2021年5期

刘涛

同学们在解答与物体浮沉条件相关题目时,常常会因考虑不周、顾此失彼而频频出错。为提升同学们的解题能力,下面通过要点梳理和考点透视两个维度进行突破。

一、要点梳理

浸没在液体中的物体浮沉状态有上浮、下沉和悬浮三种状态,物体的浮沉状态取决于物体受到的重力和浮力两者的大小關系。

当F浮 > G时,合力方向竖直向上,物体上浮;当F浮 = G时,合力为零,物体悬浮;当F浮 < G时,合力方向竖直向下,物体下沉。由于上浮和下沉是物体在液体中的两种运动过程,在此过程中受非平衡力作用,因此,上浮的最终结果是物体处于漂浮状态,有F浮'[=G];下沉的最终结果是物体沉底,有[F浮+F支=G]。

特别提醒:(1)漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮 = G),物体在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同:漂浮时物体的体积大于排开液体的体积,即[V排<V物];悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积,即[V排=V物]。

(2)对于实心的物体,由[F浮=ρ液gV排],[G=mg=ρ物gV物],物体浸没时有[V排=V物],所以当[ρ液>ρ物]时, 物体上浮;当[ρ液=ρ物]时,物体悬浮;当[ρ液<ρ物],物体下沉。

小结:(1)判断物体浮沉状态的前提条件是物体完全浸没。(2)判断物体浮沉状态的方法有两种:①受力比较法,比较浸没在液体中的物体受到的浮力和物体的重力大小关系;②密度比较法,比较物体和液体的密度大小关系。

二、考点透视

物体的浮沉条件常见的考查题型主要有三种:(1)根据物体的浮沉状态定性比较浮力型;(2)判断物体的浮沉状态求物体静止时所受浮力型;(3)根据漂浮体或悬浮体定性比较液体密度型。……

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