浮力解題思路-典型例題(含答案)

1、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(xué)表達式是：F 浮 =G排液 = 液 gV 排 。對阿基米德原理及其公式的理解，應(yīng)注意以下幾個問題：（ 1）浮力的大小由液體密度 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 <V 物 ，（ V 物 =V排 +V露 ）

2、。當液體密度 液 一定時， V 排 越大，浮力也越大。（ 4）阿基米德原理也適用于氣體，其計算公式是：F 浮 = 氣 gV 排。2、如何判斷物體的浮沉：判斷物體浮沉的方法有兩種：（ 1）受力比較法：浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。F 浮>G 物，物體上??；F 浮 <G物 ，物體下??；F 浮=G 物 ，物體懸??；（ 2）密度比較法：浸沒在液體中的物體，只要比較物體的密度物 和液體的密度 液 的大小，就可以判斷物體的浮沉。 液 > 物，物體上??； 液 < 物，物體下??； 液 = 物，物體懸??；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

3、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 = 液 gV 排 ， G物 = 物 gV 物，又因為F 浮 =G物 （漂浮條件）所以，液 gV 排 = 物 gV 物 ，由物體漂浮時V 排 <V物 可得 液 > 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： 液 gV 排 = 物 gV 物 ，V 排=· V 物同一物體在不同液體中漂浮時，物 、V 物不變；物體排開液體的體積V 排 與液體的密度 液

4、成反比。 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 = 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：（ 1）明確研究對象，判斷它所處的狀態(tài)

5、。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 3a 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

6、 浮變?yōu)榱似?，排開水的體積變小，液面下降，由p= gh 可知應(yīng)有：p= gh故液面下降高度為：h=0.004 （米） =0.4 （厘米）（ 2）經(jīng)分析可知 a 球露出水面的體積應(yīng)為液體下降的體積，所以，a 球漂浮時露出部分的體積V 露 =hS=0.4 ×100=40 （厘米3）此后球排開水的體積為：V排 =Va V 露 = Va應(yīng)用阿基米德原理，對a 來考慮， a 球漂浮時有： 水gV排aaa= 水=0.5× 103千克/ 米3= gV ，故， 把 a、b 看作一個整體來考慮， a、b 一起懸浮時有： 水 g（ Va+Vb） =agVa+ bgVb將 Va=3.4V b

7、代入解得： b=4.4 水 3.4 a=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 FCD如果三個小球都是實心的，則它們密度的大小關(guān)系為 A B C例 4.大軍將一支密度計分別放入兩種不同的液體中，如圖9-15所示。若兩種液體的密度分別 甲 、 乙 ，靜止時密度計所受浮力分別為F甲、F 乙，則（）A 甲 > 乙 F甲 F 乙 B 甲< 乙F甲>F 乙 C 乙 > 甲F甲<F 乙 D 乙 > 甲F甲F 乙hab圖 9-15圖 9-16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