Question

物理浮力的典型例题

Answer 1

在解答有关浮力习题时，由于对概念理解不透彻，对物理规律、公式掌握不熟练，而出现错误。为此在解答有关浮力类习题时必须弄清楚以下几道典型例题
例1. 杯中水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面如何变化（ ）
A. 升高 B. 降低
C. 不变 D. 无法判断
错解：因为冰块有多余的部分露在水面外，冰块熔化后水面将上升，所以应选A。
分析：分析片面，只看到问题的表面，没有深入其实质分析问题。
正解：冰块浮在水面有 ，而 ，所以冰块排开水的体积 。
冰块熔化成水后质量不变，即 ，冰块熔化成水后的体积 。
由以上两式可知：冰块熔化成水的体积刚好填补了冰块未熔化时排开水的体积，所以水面最终不会变化。故正确答案应选C。
　
例2. 某长方体浸没于水中，已知该长方体上下表面积均为 ，上表面所在深度为4cm，下表面所在深度为6cm，求浮力大小？

正解：此物体上方也有水，也受压力，只有物体上表面露出液面或刚好与液面相平时，向上的压力才等于浮力。
利用压力、压强公式进行综合解题。

　
例3. 某物体在装有水且粗细均匀的容器中漂浮，已知容器底面积为 160cm2，物体体积为100cm3 ，将其从水中拿出后，容器液面下降5cm。求物体在水中所受浮力大小。

分析：没有注意到物体所处状态是漂浮，
　
例4. 一个圆柱形桥墩的横截面积为1、5m2 ，当河水深3m时，求桥墩受到的浮力（g取 ）。

正解：因为水对桥墩没有向上和向下的压力，所以浮力为零。
　

　
例5一艘远洋油轮从上海的黄浦江经吴淞口驶入东海，油轮受到浮力将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），油轮将_________（选填“上浮”或“下沉”）。
错解：因为 ，根据公式 ，所以油轮从江水中驶入海中受到的浮力变大。
分析：错解的原因在于没有全面考虑影响浮力大小的因素，只考虑到 大于 ，而没有考虑油轮排开水的体积也会发生变化。
正解：油轮是漂浮体，即 ，它从黄浦江开到东海时，由于油轮的自身重力没有变化，所以油轮在江水里和在海水里受到的浮力一样大。根据阿基米德原理 ，因为 ，所以 ，即油轮在海水中将上浮一些。
　
例6. 重为2N的水能产生大于2N的浮力吗？
错解：根据阿基米德原理可知 ，又因为 ，被物体排开的水重 ，所以 ，即重2N的水不能产生大于2N的浮力。
分析：上述解答似乎有理有据，仔细推敲不难找出破绽。物体浸入水中所受浮力取决于它浸入水中的体积，它与周围水有多少没有直接关系。
正解：重为2N的水能产生大于2N的浮力。
　
例7 质量相同的铜、铁、铝实心金属球，投入足够深的水银中，静止时，三个金属球受到的浮力（）
A. 铝球最大 B. 铁球最大
C. 铜球最大 D. 一样大
错解：三个球质量相等，由于 ，所以 ，由于铝球体积最大，所受浮力也应最大。故选项A是正确的。
分析：错选A的原因是由于思维定势，认为 最大， 也一定最大，而没有分清公式 中 与 的关系。注意只有浸滑在液体中的物体才有 。本例题中三个金属球在水银中均漂浮， 均小于 。
正解：三个球的密度均小于水银的密度，静止时，三个球均漂浮，故有 。又因三个球质量相等，则所受重力也应相等，所以三个球所受浮力相等，故选项D是正确的。

Answer 2

1、一块石头在水中搬运时比较省力，这是因为 。

2、将重为2.5N物块，放入盛满水的杯中，溢出0.5N的水，则物块受到的浮力是（ ）

A.3N B.2.5N C.2N D.0.5N

3、一块体积为100cm3的金属块，浸没在水中受到的浮力是多大？若此时将它挂在弹簧秤下，示数是6.8N，则当金属块离开水面后，弹簧秤示数是多少？