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(dá)式是：F浮=6排液=卩液§2排。對(duì)阿基米德原理及其公式的理解，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：(1) 浮力的大小由液體密度 p液和排開液體的體積 V排兩個(gè)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(wú)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(duì)浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。(3) 當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)，V排=V物，當(dāng)物體部分浸在液體中時(shí)，V排V物，(V物=V排 +V露)。當(dāng)液體密度P液一定時(shí)，V排越大，浮

2、力也越大。(4) 阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式是：F浮=p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 s=G物，物體懸浮；(2) 密度比較法：浸沒在液體中的物體，只要比較物體的密度p物和液體的密度p液的大小，就可以判斷物體的浮沉。p液 p物，物體上??；p液 p物，物體下浮；p液=p物，物體懸??；對(duì)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(lái)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

3、解物體的漂浮條件F浮=GE7-5物。(1) 因?yàn)镕浮=卩液§2排，G物=卩物gV物，又因?yàn)镕浮=6物(漂浮條件)所以，p液gV排=卩物gV物,由物體漂浮時(shí)V排V物可得p液p物， 即物體的密度小于液體密度時(shí)，物體將浮在液面上。此時(shí)，V物=2排+2露。(2) 根據(jù)漂浮條件F ff=G物，得: p液gV排=p物gV物,V排=乜 V物p液成反比。p液越大，同一物體在不同液體中漂浮時(shí)，p物、V物不變；物體排開液體的體積 V排與液體的密度V排反而越小。4、計(jì)算浮力的一般方法：(1) 根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因 F浮=F向上一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

4、理：F浮=G排液=p液gV排，這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。計(jì)算時(shí)要已知p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(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。 這三個(gè)力平衡：即 F浮=6物一F拉(4) 根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=6物，這個(gè)公式只適用于計(jì)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(duì)象，判斷它所處的狀態(tài)。當(dāng)物體浸沒時(shí)，V排=2物，當(dāng)物體漂浮時(shí)，V排+V露“物，(2) 分析研究對(duì)象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)。(3) 根據(jù)力的平衡原理列方程，代入公式、數(shù)值、進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果。圖4

5、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(shí)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(xì)線相連能懸浮在 水中?，F(xiàn)剪斷細(xì)線，a球上浮，穩(wěn)定后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了 40帕。試求：(1) 細(xì)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(qiáng)變化的原因，是因?yàn)榧魯嗉?xì)線后，a球上浮，由 懸 浮變?yōu)榱似?，排開水的體積變小 ，液面下降，由p= p gh可知應(yīng)有： p= p g A h40故液面下降高度為: h匚丨 J . =0.004 （米）=0.4 （厘米）(2)經(jīng)分析

6、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(shí)露出部分的體積3V露= hS=0.4 X 100=40 (厘米)此后球排開水的體積為：V 排 =Vi V露=一 7a_應(yīng)用阿基米德原理，對(duì)a來(lái)考慮，a球漂浮時(shí)有：p水gV排=p agVa,故，p a=j p水=0.5 X 103千克/米3把a(bǔ)、b看作一個(gè)整體來(lái)考慮，a、b 一起懸浮時(shí)有：p水g ( V)+Vb) = p agV>+ p bgVb33將 Va=3.4Vb代入解得：p b=4.4 p 水一3.4 p a=2.7 X 10 千克/ 米例2 .如圖7-5所示，質(zhì)量相等的 A B C三個(gè)小球，放在同一液體中，結(jié)果A球漂浮，B

7、球懸浮，C球下沉到容器底部，下列說(shuō)法中正確的是()A. 如果三個(gè)小球都是空心的，則它們的體積可能相等B. 如果三個(gè)小球的材料相同，則A、B兩球一定是空心的C. 如果三個(gè)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(gè)小球都是實(shí)心的，則它們密度的大小關(guān)系為p a> p b> p C例4.大軍將一支密度計(jì)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p甲、p乙，靜止時(shí)密度計(jì)所受浮力分別為F甲、F乙，則()A. p甲p乙F甲=F乙B. p甲<p乙F甲F乙C . p乙p甲F 甲<F乙D. p乙p甲F甲=F乙圖 9-15ab圖 9-16例5.用圖像來(lái)描述物理過(guò)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(xì)線與之相連,