求解浮力问题的方法例析王素亮
求浮力的基本方法为阿基米德定律,即 F 浮=ρ液gV 排如果从这一公式不
能得出结论,那么就应根据:(1)物体浮沉条件;(2)物体漂浮在液面的条件;(3)浮力大小等于物体在空气中的重量 G 减去物体在流体中的重量 G
液,即 F 浮=G-G 液;(4)浮力是液体对浸在其中的物体的上下表面的压力差,即:F 浮=F 下-F 上,等方法求解浮力。
**例 1:**质量相等的木球和铁球放在水中,铁球沉在水底,木球浮在水面, 哪一个球受到的浮力较大?
分析:据公式 F 浮=ρ液,gV 排,ρ液、g 相同,V 排较大者浮力较大,因两球质量相同,木球体积一定比铁球大(ρ木>ρ铁),但是由于木球浮在水面上,铁球沉在水下,所以它们在水中的 V 排难以确定哪一个大,因而不能从公式直接比较出它们所受浮力的大小。在这种情况下,我们就应该考虑到利用物体浮沉条件,两球质量 m 相等,重力 G 也就相等,由于木球浮在水面F 木浮=G;铁球沉到水底,F 铁浮<G,因此木球所受浮力大于铁球所受浮力。
**例 2:**同一木块先后浮在水面上和煤油面上,哪一种情况受到的浮力大?分析:由公式 F 浮=ρ液 gV 排,因为ρ液、V 排两个物理量都不一样,因而无法直接从公式来判断两种情况下木块所受浮力的大小。这时我们应根据物体浮在液面的条件来分析,木块在两种液体中都浮在液面上,据物体漂浮在液面的条件可知:两种情况下木块所受浮力相等——都等于木块重量。
**例 3:**用一弹簧秤吊住体积为 3×10-3 米 3 的物体,使它全部浸入水中而静止,此时弹簧秤的读数为 14.7 牛顿,求物体的密度?
**解:**设物体密度为ρx,先由阿基米德定律得:F 浮=ρ水 gV 排=ρ水 gV
物
(1)再由题意知:F 浮=G-14.7N=ρxgV 物-14.7N
(2)解二式得:ρx=1.5×103 千克/米 3。