Question

初二物理问题

Answer 1

浮力公式的推算
假设有一正方体沉于水中，
F浮=F下表面-F上表面
=ρgh2*S-ρgh1*S
=ρgS*Δh
=ρgV
=mg
=G排液
当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F浮＝G物
稍加说明：
（1）h2为正方体下表面到水面距离，h1为正方体上表面到水面距离，Δh为正方体之高。
（2）“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。
F浮=ρ液gV排的公式推导：浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液＝m排液•g=ρ液gV排
（3）给出沉浮条件（实心物体）
ρ物＞ρ液，下沉，G物＞F浮
ρ物=ρ液，悬浮，G物=F浮（基本物体是空心的）
ρ物＜ρ液，上浮，（静止后漂浮）G物＜F浮
ρ物＜ρ液，漂浮，G物＜F浮（因为是上浮的最后境界，所以ρ物＜ρ液）
ρ物＞ρ液，沉底，G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡）阿基米德
（4）给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮（这是重要前提！），则：ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中，V物=V排+V露
它的变形公式
1．（ρ液-ρ物）∶ρ液=V露∶V物
2．ρ物∶（ρ液-ρ物）=V排∶V露
证明：∵漂浮
∴F浮=G物，即ρ液gV排=ρ物gV物，即ρ液V排=ρ物V物，即ρ物∶ρ液=V排∶V物（交叉相乘）
1．求浮力实际上就是求物体所排开液体的重量。此处ρ液表示液体密度，决不是浸在液体中物体的密度；V排表示物体所排开的液体（或气体）的体积，它不一定等于物体的体积V。因为物体有漂浮、悬浮和浸没几种情况，只有当物体全部浸没在液体（或气体）中时，物体所排开的液体（或气体）的体积才等于物体本身的体积，即V排=V物。假如物体是漂浮的，那么V排就小于物体的体积V，V排＜V物，这时V排+V露=V物。所以，在写浮力公式时应在F、ρ、V等字母的右下角一定用汉字注明，例如，区别开ρ液与ρ物；V物、V露与V排；G物、G液与G排的意义。
2．从公式F浮=ρ液gV排可以看出浮力的大小只跟液体的密度，物体排开这种液体的体积这两个因素有关。跟这个物体的密度、体积、形状、重量，以及这个物体在液体中是否运动等因素无关。若这个物体完全没入液体中时，它所受浮力的大小不受深度变化的影响。
3．在应用F浮=ρ液gV排液公式时，各物理量一般采用国际单位。密度ρ的单位是千克/米3，g＝9.8牛顿/千克，体积V的单位是“米3”。浮力的单位是“牛顿”。
4．计算浮力的大小时，无论物体的外形是有规则的，还是不规则的；无论物体是实心的还是空心的；也无论物体在液体中的状态怎样，它所受浮力的大小都可以通过计算排开液体的重量得到。
5．阿基米德定律及其计算式，也适用于气体。因为在大气里的物体，它所排开大气的体积就等于它本身的体积，即V排=V物。因为大气的密度是不均匀的，随着高度的增加，则空气逐渐稀薄，密度减小，在计算时应考虑ρ气的变化。