浮力解题方法及典例

上传者：任晓鑫
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上传时间：2015-05-04
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浮力解题方法及典例

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人教版八年级物理下册

浮力解题方法总结及典例

1.浮力综台题的解答方法

解浮力综合题的基本步骤是：①确定研究物体，并对物体进行受力分析；②在受力分析的基础上，列出力的关系式；③把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式；④根据已知条件解出所求量。 2.利用浮力知识求实心物体密度的两种方法

①若ρ物>ρ液，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排及称重法F浮=G-G示，可求出V排=G-G示/ρ液g，又因为G=mg=ρ物gV物，此时V物=V排，可得ρ物=（ G / G-G示）ρ液。根据此式，已知ρ液，可求出ρ物；已知ρ物，可求出ρ液。

②若ρ物<ρ液，物体漂浮在液面上，根据物体漂浮条件G物=F浮=ρ液gV排；利用大头针可使物体完全浸入液体中，求出物体的体积V；因此物体密度ρ物=m/V=G物/Vg=ρ液gV排/V。

3.利用漂浮体求液体或物体密度的方法

对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F浮=ρ液gV排，重力G物=ρ物gV物，因F浮=G物，只要知道V排与V物的关系和ρ液（或ρ物）就可求出ρ物（或ρ液）。

【典型例题解析】

【例1】如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面，若g取10 N/kg，求：（1）木块的密度是多大？

（2）用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是多大？

【解析】由于木块漂浮在水面上，且刚好有二分之一的体积露出水面，即V排为V木的一半，故可根据漂浮条件F浮=G来列式计算；木块的重力不变，当木块刚好全部被压入水中时，浮力增大，增大的浮力等于木块原来外部体积排开的水的重力，即为手对木块的压力。

（1）木块的体积V木=(10cm)3=10-3 m3 木块静止在水面上时所受的浮力为：

F浮=ρ水gV排= ρ水gV木/2=103×10×（10-3/2）N= 5N 因为G木与F浮是平衡力，所以木块的重力G木=F浮=5N 木块的质量m木=G木/g=5/10kg=0.5kg

木块的密度ρ木=m木/V木=0.5/10-3kg/m3=0.5×103 kg/m3

（2）木块刚好全部没入水中时所受的浮力F＇浮=ρ水gV＇排=ρ水gV木=103×10×10-3 N=10N

因手对木块的压力F和木块的重力G木的合力与木块所受的浮力F＇浮是平衡力

所以F=F＇浮-G木=10N-5N=5N。

【点评】在解答漂浮类问题时，往往以浮力与重力相等入手，再根据阿基米德原理解决。

【例2】某物体在空气中称量时，弹簧测力计的示数为5N，完全浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数为2N，完全浸没在另一种液体中称量时，弹簧测力

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计的示数为1.5N，求该种液体的密度。

【解析】根据题意，可求出物体在水中和在液体中所受的浮力，从而依次可求出物体的体积、液体的密度。

物体在水中所受浮力F浮水= G-G示，物体的体积V=V排水=F浮水/ρ水g=G-G示/ρ水g

物体在液体中所受浮力F浮液=G-G＇示，根据F浮液=ρ液gV排液，V排液=V，得。

【点评】本题为我们提供了一种测定液体密度的方法，所需器材是烧杯、水、弹簧测力计、石块和细线。

【例3】有甲、乙两实心物体ρ乙=4ρ甲/5，甲物体漂浮在某种液面上时，有1/3体积露出液面，求乙物体漂浮在液面时，露出液体体积和总体积之比。【解析】甲、乙两物体在液体中都处于漂浮状态，它们受到的浮力都等于自身重力。要求乙物体在液体中排开液体体积与物体的体积之比，关键要找出ρ乙与ρ液的关系，U=U排+U露。

解：甲物体漂浮时：F浮1=G甲 ρ液g2 V甲/3 =ρ甲gV甲 ∴ρ甲=2ρ液/3 ∵ρ乙=4ρ甲/5

∵ρ乙=(4/5×2/3)ρ液=8ρ液/15 ∵乙物体漂浮时：F浮乙=G乙 ρ液·gV排乙=ρ乙·gV乙 ρ液（V乙-V露）=ρ乙V乙 ∴。

【答案】乙物体在液体漂浮时，露出液面体积和总体积的比为7/15。【点评】解有关漂浮问题的关键，就是要紧紧抓住漂浮条件，即漂浮物体受力的特点：

F浮=G物，分清物体的体积V，排开液体的体积V排，露出液体的体积V露及它们之间的关系：V=V排+V露；区分液体的密度和物体的密度。根据题目条件，列出方程求解。