四种方法求浮力

刘永树

浮力计算题是中考常考查的题型，对综合分析能力和推理能力要求比较高，主要考查对浮力的四种计算方法的掌握，即称量法、压力差法、阿基米德原理法和二力平衡法。

一、称重法

用弹簧测力计称出物体在空氣中的重力为[G1]，然后将物体浸入液体中，再用弹簧测力计称物体的拉力为[F示]，则物体在该液体中所受的浮力[F浮=G1-F示]。

例1（2019·山东·济宁）小明用同一物体进行了以下实验。实验中，保持物体处于静止状态，弹簧测力计的示数如图1所示。请根据图1中信息，求物体在水中受到的浮力是多少。（g取10 N/kg）

解析：由图中信息可知，物体在空气中的重力[G1=5.4 N]，物体浸在水中时，弹簧测力计对物体的拉力[F示=3.4 N]。则物体在水中的浮力为[F浮=G1-F示=5.4 N-3.4 N=2 N]。

答案：2 N

二、压力差法

答案：C

三、阿基米德原理法

阿基米德原理的内容是物体浸在液体中所受浮力的大小等于它排开液体的重力，用公式[F浮=G排]或[F浮=ρ液gV排]计算浮力的大小。

例3（2019·四川·眉山）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体，将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80 g;将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80 g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1∶4。已知ρ酒精 = 0.8 × 103 kg/m3，下列说法中正确的是（ ）。

A.小球静止于甲溢水杯的底部

B.小球的体积是80 cm3

C.液体的密度是1.0 × 103 kg/m3

D.小球的密度是0.9 × 103 kg/m3

答案：C

四、二力平衡法

如果物体漂浮在液面或悬浮在液体中，物体受到的浮力F浮与物体受到的重力G物平衡，则有[F浮=G物]。

例4（2019·山东·临沂）将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图3所示。下列判断正确的是（ ）。

A.两小球所受浮力大小相等

B.乙烧杯中液体的密度大

C.乙烧杯中小球排开的液体质量大

D.甲烧杯底部受到液体的压强小

解析：因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A正确;由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知，[ρ甲液>ρ球]，[ρ乙液=ρ球]，所以[ρ甲液>ρ乙液]，故B错误;由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则小球排开的液体质量等于球的质量，故C错误;由于两杯中液面相平，所以根据[p=ρgh]可知，烧杯底受到液体的压强：[p甲液>p乙液]，故D错误。

答案：A