浮力大小求解法

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在初中物理学习中，不少同学感觉浮力知识点有点“浮”.其实只要掌握求解浮力大小的方法，就能在不同情况下灵活运用有关公式，解起题来也就得心应手.随着新课改理念不断深入，现结合各地中考典型考题，让同学们从中受到启发，了解中考浮力考查的深广度！

一、称重法

例1　如图1所示是小华利用合金块、水等器材来探究浮力的实验情景.设计甲、乙、丙所示实验的目的是为了探究浮力的大小与

的关系.合金块浸没在水中时所受浮力为

N，合金块的体积为

m3，其密度为

kg／m3.（g取10N／kg）

分析　图乙、丙看出，同一合金块均放在水中，显然探究浮力的大小与V排的关系.甲图中弹簧测力计的示数为3N，

故合金块的重力G=3N，乙图中合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N，可见F浮=G-F=1N.再由F浮=ρ水gV排，算出合金块的体积；然后根据ρ=m／V，而m=G／g即可求出合金块的密度.

答案　物体排开液体体积；1N；1×10-4m3；2×103kg／m3

二、阿基米德原理

例2　小颖同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用每小格为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验，a、b、c、d是四个步骤的示意图，其中d测量空桶受到的

，此实验操作的正确顺序是

，由a、b两图中弹簧测力计的读数可求出塑料块受到的浮力为

N；被排开液体受到的重力为

N；如果关系式

成立，就可得到著名的阿基米德原理.请你举出生产或生活中应用阿基米德原理的一个例子

.

分析　阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.故要想得到被物体排开的液体受到的重力，还必须要称出空小桶的重力，由a、b图的弹簧测力计的读数可以求出塑料块受到的浮力F浮=2N

-1.5N=0.5N，c、d图得到被排开液体的重力G排=1N-0.5N=0.5N，因F浮=G排成立，即可验证著名的阿基米德原理.

注意：阿基米德原理同样适用于物体在气体中受到的浮力.生产或生活中阿基米德原理有着广泛的应用，如密度计、游泳圈、轮船等.

答案　重力；a　d　b　c（或d　a　b　c）；0.5；0.5；F浮=G排；轮船（或盐水选种等合理均可）.

三、平衡力

1.漂浮

例3　某物质的质量与体积的关系如图3，该物质的密度是

kg／m3.由该物质构成的体积为4×10-5m3的实心物体，重是

N，把它放入密度为1.0

×103kg／m3的水中，静止后受到的浮力大小是

N，排开水的体积是

m3.（g=10N／kg）

分析　从图中任选其中的一组整数点代入ρ=m／V，求得该物质的密度，注意单位；由G=mg=ρVg算出物重.由于ρ水＞ρ物，故把它浸没水中则上浮，最终漂浮在水面上，此时受到重力、浮力，二力平衡，所以F浮=G，再由F浮=ρ水gV排，算出V排.

答案　0.8×103；0.32；0.32；3.2×10-5

2.悬浮

例4　如图4所示，密度为ρ液的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，A正在向上运动，B静止，C正在向下运动.此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC，三者的大小关系是

，请写出B物体所受的浮力表达式FB=

，B物体的密度为

.

分析　体积均为V的A、B、C三个实心物体完全浸没在密度为ρ液的液体中，此刻它们受到的浮力相等，FB=ρ液gV.B物体处于悬浮状态，此时受到的重力与浮力正好二力平衡，FB=GB，两边展开，得ρ液gV=ρBgV，故ρB=ρ液.

答案　FA=FB=FC；ρ液gV；ρB=ρ液

3.匀速直线运动

例5　如图5甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处.图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g=10N／kg.根据图像信息，下列判断正确的是（　）.

A.该金属块重力的大小为34N

B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N

C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大

D.该金属块的密度是3.4×103kg／m3

分析　从乙图看出，当金属块离开水面做匀速向上运动，拉力与重力二力平衡，G=F=54N；0～t1时间内金属块浸没在水中，金属块受到三个力平衡，F浮=G-F=54N-34N

=20N；在t1～t2时间段金属块在水中受到的拉力逐渐增大，根据F浮=G-F，G不变，F变大，故F浮变小.由20N=1×103kg／m3×10N／kg

×V，得V=2×10-3m3，m=G／g=54N／10N／kg=5.4kg，根据ρ=m／V=5.4kg／2×10-3m3=2.7×103kg／m3.

答案　B

总评　求浮力的方法较多，如：F浮=G-F、F浮=G、F浮=G排、F浮=ρ液gV排等，从中考题看来，往往题中糅合多种方法，所以解题时，一定要细心审题，巧妙运用，解起来就得心应手了！

试一试

1.如图6所示，是游玩海底世界时，小华观察到的鱼吐出气泡上升情景.气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是（　）.

A.浮力、压强均变小

B.浮力、压强均变大

C.浮力变大，压强变小

D.浮力、压强均不变

2.将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，鸡蛋下沉至杯底，如图7（甲）所示，向水中加适量盐并使其溶解，鸡蛋恰好处于悬浮状态，如图7（乙）所示，继续加盐并使其溶解，鸡蛋处于漂浮状态，如图7（丙）所示．三种状态下鸡蛋受到的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则F甲、F乙、F丙的关系为（　）.

A．F甲

B．F甲

C．F甲=F乙>F丙

D.F甲>F乙>F丙

3.把一个质量为60g、体积为100cm3的物块，轻放入盛满水的烧杯中，当物块静止时，溢出水的质量m1=

g；当把此物块轻放人盛满酒精的烧杯中，物块静止时，溢出酒精的质量为m2

m1（选填“>”“=”或“