解决浮力问题的基本方法

结合之前学习过的知识，我们可以将浮力的计算方法，可以归结为以下四种：

• 压力差法F浮=F下－F上

• 重力差法F浮=G－F拉

• 原理公式法F浮=G排、F浮=m排g、F浮=ρ液v排g

• 平衡法：F浮=G物（漂浮/悬浮）

• 在实际的计算过程中，万网是以上几个方法的综合运用。

方法的使用边界

虽然有四种方法可以计算出物体受到的浮力，但是美中方法都有自己使用的边界条件：

1.压力差法，需要知道以下任意一组条件：

• 上下表明的压力

• 上下表面的压强、面积

2.重力差法，需要知道物体空气中的弹簧测力计示数、在水中的弹簧测力计示数

3.原理公式法，需要知道以下任意一组条件：

• 排开液体的重力G排

• 排开液体的质量m排

• 排开液体的密度和体积ρ液、v排

4.平衡法，需要知道物体的重力G物

例题解析示范

从题中的A、B、C、D选项中，我们看到每一个选项都是一道计算题。

首先我们要在上述四种方法中选择解决问题的方法，这就要求我们从已知着手，寻找满足使用边界的条件。

已知提炼如下：

• 边长a=10cm

• 上表面距水面h=4cm

• g=10N/kg

接下来我们需要在已知条件中找到隐含条件。

• 已知物体是一个正方体，可利用物体的边长求出物体的总体积和底面积，即：

• V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=0.001m3

• S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2

我们有知道物体其上表面距水面h=4cm，便可以知道它浸在水中的深度是6cm；进而可以求出物体浸在水中的体积为V浸=Sh浸=6cm×100cm2=600cm3=0.0006m3

A 求木块的浮力。

利用我们找到的隐含条件，我们很容易就能够选出计算的公式，即：

F浮=ρ液v排g，v排=V浸。其结果是6N，所以A答案错误。

B 使木块完全禁魔需要4N向下的压力

我们可以计算出物体全部浸没的浮力，也是利用公式F浮=ρ液v排g来计算，此时v排=V物，其结果是10N。

也就是说，我们还差4N才能把物体全部浸没在水中，所以B答案正确

C 木块的密度为0.4g/cm3

要求木块的密度，我们需要知道木块的质量和体积。

其中体积我们已经计算出来了，为0.001m3；木块的质量需要先求出木块的重力。

根据“平衡法”我们知道，当木块漂浮在水面上时，F浮=G物。而木块漂浮时 的浮力我们已经在A答案的时候就求出来了为6N，即木块的重力也是6N.

通过公式G=mg，可以求出木块的质量是0.6kg，在利用密度公式可以求出木块的密度是0.6g/cm3，所以C答案错误

D 木块底部受到水向上的压强为1000Pa

根据压力差法F浮=F下－F上，我们知道：只要求出了浮力和上表面的压力，就可以求出下表面的压力，在根据压强公式P=F/S，就可以求出下表面的压强。

特别是，在这道题中，木块处于漂浮的状态，则它不会受到上表面的压力，即：

F浮=F下=6N，则木块下表面的压强P=F/S=6N÷0.01m2=600Pa，所以D答案错误。

知识回顾

练习：

有不会的同学，可以私信胡子老师哦！

公布3.28日习题答案