四種方法求浮力

劉永樹

浮力計(jì)算題是中考?？疾榈念}型，對(duì)綜合分析能力和推理能力要求比較高，主要考查對(duì)浮力的四種計(jì)算方法的掌握，即稱量法、壓力差法、阿基米德原理法和二力平衡法。

一、稱重法

用彈簧測(cè)力計(jì)稱出物體在空氣中的重力為[G1]，然后將物體浸入液體中，再用彈簧測(cè)力計(jì)稱物體的拉力為[F示]，則物體在該液體中所受的浮力[F浮=G1-F示]。

例1（2019·山東·濟(jì)寧）小明用同一物體進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖1所示。請(qǐng)根據(jù)圖1中信息，求物體在水中受到的浮力是多少。（g取10 N/kg）

解析：由圖中信息可知，物體在空氣中的重力[G1=5.4 N]，物體浸在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力[F示=3.4 N]。則物體在水中的浮力為[F浮=G1-F示=5.4 N-3.4 N=2 N]。

答案：2 N

二、壓力差法

答案：C

三、阿基米德原理法

阿基米德原理的內(nèi)容是物體浸在液體中所受浮力的大小等于它排開液體的重力，用公式[F浮=G排]或[F浮=ρ液gV排]計(jì)算浮力的大小。

例3（2019·四川·眉山）有甲、乙兩個(gè)溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水杯盛滿某種液體，將一個(gè)不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中，小球浸沒(méi)在酒精中，溢出酒精的質(zhì)量是80 g;將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，溢出液體的質(zhì)量是80 g，小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1∶4。已知ρ酒精 = 0.8 × 103 kg/m3，下列說(shuō)法中正確的是（ ）。

A.小球靜止于甲溢水杯的底部

B.小球的體積是80 cm3

C.液體的密度是1.0 × 103 kg/m3

D.小球的密度是0.9 × 103 kg/m3

答案：C

四、二力平衡法

如果物體漂浮在液面或懸浮在液體中，物體受到的浮力F浮與物體受到的重力G物平衡，則有[F浮=G物]。

例4（2019·山東·臨沂）將兩個(gè)完全相同的小球分別放入裝有不同液體的甲、乙兩燒杯中，球靜止時(shí)兩燒杯液面相平，如圖3所示。下列判斷正確的是（ ）。

A.兩小球所受浮力大小相等

B.乙燒杯中液體的密度大

C.乙燒杯中小球排開的液體質(zhì)量大

D.甲燒杯底部受到液體的壓強(qiáng)小

解析：因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在兩杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A正確;由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件可知，[ρ甲液>ρ球]，[ρ乙液=ρ球]，所以[ρ甲液>ρ乙液]，故B錯(cuò)誤;由于兩球漂浮或懸浮，排開液體的重力等于球的重力，則小球排開的液體質(zhì)量等于球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤;由于兩杯中液面相平，所以根據(jù)[p=ρgh]可知，燒杯底受到液體的壓強(qiáng)：[p甲液>p乙液]，故D錯(cuò)誤。

答案：A