中小学教育资源及组卷应用平台 压轴专题五 浮力 【知识梳理】 浮力 定义 浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托的力，这个力叫作浮力。 方向 总是竖直向上 产生 原因 浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,其上、下表面存在压力差,即F浮=F下表面一F上表面。 影响 因素 物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 称重法测浮力 (1)用弹簧测力计测物体所受的重力 G；(2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F。(3)物体受到的浮力为F浮=G-F。 阿基米德原理 内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式 F浮=G排=m排g=ρ液gv排 适用 范围 阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。 物体的浮沉条件及应用 物体 浮沉 条件 应用 (1)轮船:通过做成空心来增大可利用的浮力。 (2)潜水艇:通过改变自身的重力来实现上浮或下沉。 (3)气球和飞艇:内部充的是密度小于空气的气体 (4)密度计:在任何液体中都处于漂浮状态。 【典题精讲】 【例1】质量相等的A、B两个实心球，密度比ρA：ρB＝3：2，将它们放入足量水中静止后受到的浮力分别为FA和FB，FA和FB之比不可能为（ ） A．ρA：ρ水 B．2：3 C．ρ水：ρA D．1：1 【分析】根据A、B两实心物块的质量和密度之比得出体积之比；根据物块在水中存在的状态，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件分析。 【解答】解：质量相等的A、B两实心物块，密度之比ρA：ρB＝3：2，由密度变形公式V＝可知体积之比为：VA：VB＝2：3； （1）A、B两实心物块，分别放入足够多的水中，若两个物体在水中都处于漂浮状态，则受到的浮力等于其重力，根据G＝mg可知，物体的重力相同，则浮力相同，即FA：FB＝1：1； （2）若两个物体静止时，都全部浸入水中，根据F浮＝ρ水gV排可知，受到的浮力之比等于排开的水的体积之比，也等于A、B两实心物块的体积之比，即FA：FB＝2：3； （3）由于A的密度大于B的密度，当A在水中下沉，B在水中漂浮时，则A受到的浮力为：F浮A＝ρ水gVA，B受到的浮力为：F浮B＝GB＝ρBgVB，FA：FB＝（ρ水gVA）：（ρBgVB）＝（2ρ水）：（3ρB）；由于ρA：ρB＝3：2，则：（ρ水gVA）：（ρBgVB）＝ρ水：ρA，故A正确、BCD错误。 故选：A。 【例2】如图（a）所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直到全部没入水中，然后石料继续下降一段距离；图（b）是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力，则石料的密度为（ ） A．1.8×103kg/m3 B．2.8×103kg/m3 C．2.0×103kg/m3 D．3.2×103kg/m3 【分析】分析钢绳拉力随时间t变化的图象，当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，据此求出石料重，利用重力公式求石料的质量；当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，据此求石料受到的浮力，再根据阿基米德原理求石料排开水的体积（石料的体积），最后利用密度公式求石料的密度。 【解答】解：由图（b）可知，石料的重为1400N，石料浸没后钢丝绳的拉力为900N，则石料受到的浮力大小为： F浮＝G﹣F拉＝1400N﹣900N＝500N， 根据F浮＝ρ水v排g， 可知石料排开水的体积（石料的体积）： V石＝V排＝＝＝0.05m3 根据G＝mg可知石料的质量： m＝＝＝140kg， 石料的密度： ρ石＝＝＝2.8×103kg/m3。 故选：B。 【例3】将实心的合金球和木球用细绳相连放入水中时，木球排开水的体积为它自身体积的，此时木球所受浮力为10N，如图甲所示；当把细绳剪断后，合金球沉底，木球露出水面的体积是它自身体积的，这时合金球受到池底对它的支持力为4N，如图乙所示。已知合金球与木球的体积之比为1：6。求： ... ...
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