1、 浮力的计算浮力计算四方法：(1) 压力差法：已知浸在液体中的物体受到液体向上的压力 F 向上 ，受到液体向下的压力F 向下 时，物体受到的浮力 F 浮 F 向上 F 向下 。(2)称重法：把物体挂在弹簧测力计上，在空气中称量，测出物体的重力为 G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数为 F，则 F 浮 G F。(3)阿基米德原理法：F 浮 G 排 m 排 g 液 gV 排 。该方法普遍适用于计算任何物体受到的浮力。(4)二力平衡法：物体悬浮或漂浮时处于平衡状态，此时 F 浮 G 物 。注意：悬浮时物体浸没在液体中，V 排 V 物 ；漂浮时 V 排 V 物 。类型一 压力差法求浮力1有一边
2、长为 10 cm 的正方体浸没在水中，上表面距水面 15 cm，如图 ZT61 所示，则物体上表面受到水的压强是_Pa，压力为_N，下表面受到水的压强是_Pa，压力是_N ，物体受到的浮力是_N。(g 取 10 N/kg)图 ZT612弹簧测力计下吊着重为 15 N 的长方体金属块，当金属块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 8 N，如图 ZT62 所示。则金属块受到的浮力为_N，若金属块上表面受到水的压力为 10 N， 则金属块下表面受到水的压力为 _N。图 ZT623现有一边长为 10 cm 的正方体物块漂浮在水面上，如图 ZT63 所示，其上表面距水面 2.5 cm，它的下表面受到的水
3、的压力是多大？它受到的浮力为多大？木块的密度是多专 题 概 述少？(g 取 10 N/kg)图 ZT63类型二 称重法求浮力4如图 ZT64 甲所示，小宇用弹簧测力计吊着金属块逐渐放入水中，图乙反映了这个过程中弹簧测力计的示数变化情况。问：(g 取 10 N/kg)(1)金属块的质量是多少？(2)金属块完全浸没在水中所受的浮力是多少？(3)金属块受到水的最大压强是多少？图 ZT645将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图 ZT65 甲、乙所示。求：( 酒精 0.810 3 kg/m3，g 取 10 N/kg)(1)金属块在水中受到的浮力。(2)金属块
4、的密度。图 ZT65类型三 阿基米德原理法求浮力6一个不规则的实心物体，质量为 55 g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开 0.5 N 的水。然后向烧杯中加盐并搅拌 ，直到物体悬浮为止。求：( 水 110 3 kg/m3，g 取 10 N/kg)(1)物体在纯水中所受的浮力。(2)物体的体积。(3)物体的密度。(4)物体悬浮时盐水的密度。7悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为 3106 kg。求：( g 取 10 N/kg，海水的密度取 1103 kg/m3)(1)潜艇排开的海水所受的重力。(2)潜艇所受浮力为多大。(3)潜艇排开海水的体积。类型四 平衡法求浮力8如图 ZT66 甲所示，边长
5、为 10 cm 的正方体木块放入水中，静止时有 的体积露25出水面；如图乙所示，将边长为 5 cm 的正方体合金块轻轻放在木块上，木块刚好浸没。已知水的密度为 1.0103 kg/m3，g 取 10 N/kg。求：(1)木块的质量。(2)合金块的重力。图 ZT669如图 ZT67 所示，A 、B 两物体用细线相连浸没在水中，两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体 A 的体积为 1000 cm3， 物体 B 的体积为 100 cm3，物体 B的质量为 0.5 kg。求：(g 取 10 N/kg)(1)物体 B 受到的浮力。(2)细线对物体 B 的拉力。(3)物体 A 受到的重力。(4
6、)细线剪断后，物体 A 静止时，浸入水中的体积。图 ZT67教师详解详析11500 15 2500 25 10解析 (1)正方体上表面所处的深度：h 上 15 cm0.15 m，正方体上表面受到水的压强：p 上 水 gh 上 1.010 3 kg/m310 N/kg0.15 m1500 Pa；正方体一个面的面积：S0.1 m 0.1 m0.01 m 2，由 p 可得，上表面受到水向下的压力：F 向下 p 上 S1500 Pa0.01 m 215 N。FS(2)正方体下表面所处的深度：h 下 h 上 L15 cm10 cm25 cm0.25 m，正方体下表面受到水的压强：p 下 水 gh 下 1
7、.010 3 kg/m310 N/kg0.25 m2500 Pa；由 p 可得，下表面受到水向上的压力：F 向上 p 下 S2500 Pa0.01 m 225 N。FS(3)正方体上、下表面受到水的压力差：FF 向上 F 向下 25 N15 N10 N。浮力等于物体上、下表面所受到的压力差，F 浮 F10 N 。27 173正方体的底面积：S10 cm10 cm100 cm 20.01 m 2，下表面所处深度：h10 cm2.5 cm7.5 cm 0.075 m，下表面所受水的压强：p 水 gh1.010 3 kg/m310 N/kg0.075 m750 Pa，压力：FpS750 Pa0.01
8、 m 27.5 N。正方体受到的浮力是上、下表面的压力差，上表面不受液体压力，故浮力等于下表面所受的压力：F 浮 7.5 N。物体漂浮时，浮力等于重力，故 GF 浮 7.5 N，m 0.75 kg，Gg 7.5 N10 N/kg体积：V(10 cm)31000 cm 30.001 m 3，密度： 0.75 103 kg/m3。mV 0.75 kg0.001 m34(1)由图乙可知，金属块的重力：G 5 N，金属块的质量为 m 0.5 Gg 5 N10 N/kgkg。(2)当 h6 cm 时，金属块全部浸入水中，弹簧测力计的拉力 F 拉 2 N，金属块受到的浮力：F 浮 GF 拉 5 N2 N
9、3 N。(3)由图乙可知，金属块浸入水中的最大深度为 h10 cm0.1 m，则金属块受到水的最大压强为 p 水 gh110 3 kg/m310 N/kg0.1 m1000 Pa。5(1)金属块浸没在水中时，G F 浮水 F 拉 ，即 G 水 gV 排 1N ，代入数值得：G1000 kg/m 310 N/kgV 排 1 N 金属块浸没在酒精中时，G F 浮酒 F 拉 ，即 G 酒 gV 排 1.2 N，代入数值得：G800 kg/m 310 N/kgV 排 1.2 N 由和得：G2 N，V110 4 m3；金属块在水中受到的浮力：F 浮水 GF 拉 2 N1 N1 N。(2)金属块的质量：m
10、 0.2 kg，Gg 2 N10 N/kg金属块的密度： 物 210 3 kg/m3。mV 0.2 kg110 4 m36(1)根据阿基米德原理可知，物体在纯水中所受的浮力： F 浮 G 排 0.5 N。(2)根据 F 浮 水 gV 排 可得，物体排开水的体积：V 排 510 5 m3，F浮 水 g 0.5 N1.0103 kg/m310 N/kg物体浸没在水中，则 V 物 V 排 510 5 m3。(3)物体的密度： 物 1.110 3 kg/m3。m物V物 0.055 kg510 5 m3(4)因为物体悬浮在盐水中，所以 盐水 物 1.110 3 kg/m3。7(1)潜艇排开的海水所受重力
11、为 G 排 m 排 g310 6 kg10 N/kg310 7 N。(2)由阿基米德原理可知，潜艇所受浮力：F 浮 G 排 310 7 N。(3)潜艇排开海水的体积：V 排 310 3 m3。m排 海 水 3106 kg1103 kg/m38(1)木块排开水的体积：V 排 V (0.1 m)3610 4 m3，35 35木块受到的浮力：F 浮 水 gV 排 110 3 kg/m310 N/kg6104 m36 N，因为木块漂浮，所以木块的重力：G F 浮 6 N ，木块的质量：m 0.6 kg。Gg 6 N10 N/kg(2)把一合金块放在木块上，木块刚好浸没，则木块受到的浮力：F 浮 水 g
12、V 排 1.010 3 kg/m310 N/kg(0.1 m)310 N，把两个物体看作一个整体，则有 GG 合金 F 浮 ，则合金块的重力：G 合金 F 浮 G10 N6 N4 N 。9(1)B 浸没在水中，则物体 B 受到的浮力：F 浮 B 水 gV 排 B1.010 3 kg/m310 N/kg100106 m31 N。(2)物体 B 的重力：GB mBg0.5 kg10 N/kg5 N，由受力平衡可得，细线对物体 B 的拉力：F 拉 B GBF 浮 B5 N1 N4 N。(3)因为物体间力的作用是相互的，所以细线对物体 B 的拉力和 B 对细线的拉力大小相等，即 F 拉 A F 拉 B4 N，A 浸没在水中时受到的浮力：F 浮 A 水 gV 排 A1.010 3 kg/m310 N/kg1000106 m310 N，对物体 A 受力分析知：G A F 拉 AF 浮 A，故物体 A 受到的重力：G A F 浮 AF 拉 A10 N4 N6 N。(4)因为物体 A 浸没在水中时的浮力大于其重力，所以剪断细线后 ，物体 A 会上浮直至漂浮在水面上，由于物体 A 漂浮，所以 F 浮 AG A6 N，由 F 浮 水 gV 排 得，此时物体A 浸入水中的体积：V 浸 V 排 610 4 m3。F浮 A 水 g 6 N1103 kg/m310 N/kg
