浮力解題思路 典型例題(含答案)

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1、 一對一個性化教育口碑品牌 1、 正確理解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，這就是阿基米德原理，其數(shù)學表達式是：F浮=G排液=ρ液gV排。 對阿基米德原理及其公式的理解，應注意以下幾個問題： （1）浮力的大小由液體密度ρ液和排開液體的體積V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關(guān)。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。 （2）阿基米德原理對浸沒或部分浸

2、在液體中的物體都適用。 （3）當物體浸沒在液體中時，V排=V物，當物體部分浸在液體中時，V排G物，物體上??；　F浮ρ物，物體上浮；　ρ液<ρ

3、物，物體下??； ρ液=ρ物，物體懸浮； 　對于質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平均密度，也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。 3、正確理解漂浮條件：　 漂浮問題是浮力問題的重要組成部分，解決浮力問題的關(guān)鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。 （1）因為F浮=ρ液gV排，G物=ρ物gV物，又因為F浮=G物（漂浮條件）所以，ρ液gV排=ρ物gV物， 　　由物體漂浮時V排ρ物， 　　即物體的密度小于液體密度時，物體將浮在液面上。此時，V物=V排+V露。 　　（2）根據(jù)漂浮條件F浮=G物， 　　得：ρ液gV排=ρ物gV物，　V排= ·V物 　　同一物體在不

4、同液體中漂浮時，ρ物、V物不變；物體排開液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。 4、計算浮力的一般方法：　 （1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。 （2）根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，這個公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時要已知ρ液和V排。 （3）根據(jù)力的平衡原理：將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡：即F浮=G物－F拉 （4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個公式只適用于計算漂浮或懸浮物體的浮力。 5、浮力 綜合題的一般解題步驟

5、：　 （1）明確研究對象，判斷它所處的狀態(tài)。當物體浸沒時，V排=V物，當物體漂浮時，V排+V露=V物， （2）分析研究對象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。 （3）根據(jù)力的平衡原理列方程，代入公式、數(shù)值 、進行計算，得出結(jié)果。 例1、如圖4所示的直筒形容器的底面積為100厘米2，筒內(nèi)有用密度不同的材料制成的a、b兩實心小球。已知a球的體積為80厘米3，是b球體積的3.4倍。兩球用細線相連能懸浮在水中?，F(xiàn)剪斷細線，a球上浮，穩(wěn)定后水對容器底的壓強變化了40帕。試求： （1） 細線被剪斷前后水面的高度差。 （2） a、b兩球的密度。（本題g取近似值

6、10牛/千克） 解析：（1）分析容器底部的壓強變化的原因，是因為剪斷細線后，a球上浮，由 懸 浮變?yōu)榱似。砰_水的體積變小，液面下降，由p=ρgh可知應有：Δp=ρgΔh 　　故液面下降高度為：Δh= =0.004（米）=0.4（厘米） 　?。?）經(jīng)分析可知a球露出水面的體積應為液體下降的體積，所以，a球漂浮時露出部分的體積 V露=ΔhS=0.4×100=40（厘米3） 　　此后球排開水的體積為：V排=Va－V露=Va 　　應用阿基米德原理，對a來考慮，a球漂浮時有：ρ水gV排=ρagVa，故，ρa=ρ水=0.5×103千克/米3 　　把a、b看作一個整體來考慮，a、b一起懸浮

7、時有：ρ水g（Va+Vb）=ρagVa+ρbgVb 　　將Va=3.4Vb代入解得：ρb=4.4ρ水－3.4ρa=2.7×103千克/米3 例2．如圖7-5所示，質(zhì)量相等的A、B、C三個小球，放在同一液體中，結(jié)果A球漂浮，B球懸浮，C球下沉到容器底部，下列說法中正確的是（? ??） ?　　A．如果三個小球都是空心的，則它們的體積可能相等 ?　　B．如果三個小球的材料相同，則A、B兩球一定是空心的 ?　　C．如果三個小球都是空心的，則它們所受浮力的大小關(guān)系為FA＞FB＞FC ?　　D．如果三個小球都是實心的，則它們密度的大小關(guān)系為ρA＞ρB＞ρC 例4. 大軍將一支密度計分別放入兩

8、種不同的液體中，如圖9-15所示。若兩種液體的密度分別ρ甲、ρ乙，靜止時密度計所受浮力分別為F甲、F乙，則（ ） A．ρ甲>ρ乙 F甲＝F乙B．ρ甲<ρ乙 F甲>F乙 C．ρ乙>ρ甲 F甲ρ甲 F甲＝F乙 圖9-15 h a b 圖 9-16 h F O O h F F O h O F h A B C D 圖9-17 例5. 用圖像來描述物理過程或物理規(guī)律是很直觀的。如圖9-16（a）一立方體木塊，下面用一段細線與之相連，細線另一端固定在在容器底（容器高比細線與木塊邊長之和大得多）。現(xiàn)向容器中慢慢加水，如圖9-16（b）所示。若細線中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示。那么， 在圖9-17中可以正確描述拉力F隨隨深度h的變化關(guān)系的圖像是（ ） 3 第 3 頁 共 3 頁 Tel：0371—68888095/68888905