浮力的那些事，95℅的同学都经历了，你呢？快来看看～

日期：2017-06-25 12:08
来源: 未知
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下面的试题是初二考试中浮力部分的重点题型，也是中考中所占比例较大的题型之一，希望同学们认真作答。

填空题

1.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，装有不同的液体，两个完全相同的物体A、B分别静止在两个容器中，如图所示，此时两容器的液面相平．则两个物体受到的浮力的关系是F_A_________F_B；两容器中的液体对容器底部的压强的关系是p_甲__________p_乙．(选填“＞”、“＜”或“＝”)

2.A、B两个实心小球体积相等，密度分别为ρ_A和ρ_B，用细线连接在一起，在某种液体中静止时状态如图所示，则该液体的密度ρ=__________;将A、B中间的细线剪断后，A球将__________（选填“上浮”、“不动”或“下沉”）．

计算题

3.如下图所示，在物理学中，研究浮力是如何产生的问题时，设想有一个底面积为S、高为h的长方体物块浸没在水中，由于水对长方体上表面的压力F₁和下表面的压力F₂不同，从而产生了对物块的浮力.图中长方体物块的底面积为S=50 cm²，h₁=10 cm，h₂=30 cm.（已知ρ_水=1.0×10³ kg/m³）

（1）请利用浮力产生的原因推导出：F_浮=ρ_水gV_排；

（2）求长方体物块受到水的浮力的大小.

答案及解析

1.＝＞

【解析】考查浮力与液体压强．相同的物体A、B在两种液体中分别处于漂浮和悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知，浮力F_A=G、F_B=G，所以F_A=F_B．物体A在容器甲中的液体中漂浮，所以物体A的密度ρ＜ρ_甲；物体B在容器乙中的液体中悬浮，所以物体B的密度ρ=ρ_乙，即ρ_甲＞ρ_乙；甲、乙两容器内液体的深度相同，由于ρ_甲＞ρ_乙，所以液体对容器底部的压强p_甲＞p_乙．

2.（ρ_A+ρ_B）/2 上浮

【解析】考查阿基米德原理和浮沉条件的应用．设A、B的体积均为V，小球间的细线的拉力为T，两球都浸没在水中静止，对于A球，浮力等于拉力与重力之和，根据阿基米德原理，可知ρgV=T+ρ_AgV①，同理，对于B球有ρgV+T=ρ_BgV②，联立，消去T，可得ρ=（ρ_A+ρ_B）/2；根据①式可知A球所受重力小于浮力，当细线剪断后，A球只受重力和浮力作用，合力方向向上，故A球上浮．

【技巧点拨】本题也可以将两个小球看成一个整体进行受力分析，两球受到重力和浮力的作用而处于平衡状态，总重力为ρ_AgV+ρ_BgV，总浮力为2ρgV，根据总重力等于总浮力也可以导出液体密度ρ的表达式．

3.（1）根据液体压强的计算公式可得：

长方体上表面受到压强p_上=ρ_水gh₁，下表面受到压强p_下=ρ_水gh₂

长方体上表面受到水的压力F_上=p_上S=ρ_水gh₁S，下表面受到水的压力F_下=p_下S=ρ_水gh₂S

长方体上下表面受到水的压力差就是物块受到的浮力，即

F_浮=F_下-F_上=ρ_水gh₂S-ρ_水gh₁S=ρ_水g(h₂-h₁)S=ρ_水gV_排