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计算浮力的四种方法

安徽 杨飞

浮力知识是力学中的重要内容，也是中考的重点之一。下面结合2014年中考试题分别讲述计算浮力的四种方法，供同学们参考。

一、称重法

用弹簧测力计分别称出物体在空气中的重G和在液体中的重G′，两次示数之差就是物体所受的浮力，即F =G-G′。

浮

例1（2014娄底）如图1所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示

数为15N，浸没在水中称时示数为5N，则此时物块受到水的浮力为 N，如果物块继续下沉，则此物块所受到的浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

解析 根据称重法可知，物块受到水的浮力为F =G-G′=15N-5N=10N；浮力的大小

浮

与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度无关，当物块继

续下沉时，液体的密度和物块排开液体的体积均不变，故物块所受的浮力不变。答案 10 不变

二、排液法

浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小，即F浮=G排=ρ液gV排。在运用该方法计算浮力时要注意以下几点：（1）ρ液是指液体的密度，而不是物体的密度；（2）V排是指物体排开液体的体积，不是液体的体积，也不是物体的体积，只有当物体浸没在液体中时，V排才等于V物；（3）该方法也适用于气体浮力的计算；（4）V排的单位要用m3。

例2（2014汕尾）如图2所示为某种型号潜水艇，其体积为5×103m3，则它在潜入到水下执行任务时所受浮力为 N。（海水的密度近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

解析当潜水艇潜入到水下时，V排=V艇=5×103m3，由公式F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力F浮=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N。

答案 5×107

三、平衡法

当物体漂浮在液面或悬浮在液体中时，物体受到的重力和浮力是一对平衡力，故物体所受的浮力的大小等于自身的重力，即F浮=G物。

例3（2014遵义）一艘游艇自重为8×103N，当空船漂浮在水面上时，船受到的浮力

为 N；该游艇满载游客时的浮力为2×104N，则此时船排开水的体积为 m3

（g取10N/kg，ρ =1.0×103kg/m3）。

水

解析 由于游船漂浮在水面上，所以游船所受的浮力等于游船的自重，故F =G

浮 船

=8×103N；当该游船满载游客时，仍处于漂浮状态，所以F′=G =2×104N，则此时船排

浮 总

开水的体积为V

/ 2?104N

F? 浮 ? ?2m3。

F

排 ? g 1.0?103kg/m3?10N/kg

水

答案 8×103 2

四、压力差法

浸在液体中的物体所受浮力的大小等于液体对物体下表面向上的压力F 与上表面

向上

向下的压力F 之差。即F =F -F 。

向下 浮 向上 向下

例4（2014龙岩）如图3所示，Q为铜制零件，其上部为边长L=0.2m的立方体，

下部为边长l=0.1m的立方体。Q的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为（g取10N/kg）（ ）

A.0N B.20N C.60N D.80N

解析铜制零件的下表面与容器的底部粘合，水对其底部没有产生向上的压力。零件上部立方体的下表面的一部分与水接触，受到水向上的压力。上部立方体下表面受到水的压力的面积S=L2-l2=（0.2m）2-（0.1m）2=0.03m2，下表面受到水向上的压力为F向上

=pS=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×0.03m2=60N，由于上表面不受水的压力，故F向下=0，

因为浮力是物体下表面受到液体向上的压力F向上与上表面受到的液体向下的压力

F向下的差值，所以物体所受的浮力为F浮=F向上-F向下=60N-0N=60N。答案 C

总结在计算浮力时，要根据题给的已知条件选择合适的方法，有时要单独使用其中一种方法，有时需要将几种方法综合起来使用。同学们在平时的学习中，只有做到多做、多练，才能灵活运用，应对自如。