专题08 计算浮力的几种方法-2022-2023学年八年级下册物理阶段性考试知识点复习与专题训练（人教版）

专题08 计算浮力的几种方法（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练 方法1 压力差法 （1）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力； （2）物体受到的浮力等于物体下表面受液体到向上的压力与物体上表面受到液体向下的压力差；公式表示 F浮=F向上-F向下。 【典例1-1】（2022春•蓬江区校级期中）如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 　大于　（选填“小于”“等于”或“大于”）上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，西江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，该桥限重30t，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 　0　N，重200N的木块漂浮在水面，它的下表面受到水的压力为 　200N　。 【答案】大于；200N；0。 【分析】利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力，分析所受压力的合力，从而得到浮力产生的原因，进一步可知桥墩受到的浮力以及木块下表面受到的水的压力。 【解答】解：由相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，物体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消； 而物体上、下表面所受的液体压力是不同的， 设上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2。 则上表面受到的压强为p向下＝ρ液gh1，受到的压力为F向下＝p向下S＝ρ液gh1S； 下表面受到的压强为p向上＝ρ液gh2，受到的压力为F向上＝P向上S＝ρ液gh2S。 因为h1＜h2， 所以F向上＞F向下， 则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即F浮＝F向上﹣F向下。 浮力产生的原因是液体或气体对浸在其中的物体上下表面的压力大小不一样，存在压力差产生的， 由图可知，大桥的桥墩浸在河床中，桥墩下表面没有受到水的压力的作用，因此没有压力差，所以也就没有浮力，即它在水中受到的浮力是0N。 重200N的木块漂浮在水面，木块受到的浮力F浮＝G＝200N， 正方体木块漂浮在水面上时，上表面露出水面，则上表面受到水的压力为0N，由浮力产生的原因可得，它的下表面受到水的压力F向上＝F浮＝200N。 故答案为：大于；200N；0。 【典例1-2】（2022春•抚州期末）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体向下的压力F1为8N，下表面受到液体向上的压力F2为14N，g取10N/kg，求： （1）该正方体所受浮力的大小； （2）液体的密度； （3）物体下表面距离液面的深度H（保留两位小数）。 【答案】（1）该正方体所受浮力的大小是6N； （2）液体的密度是0.6×103kg/m3； （3）物体下表面距离液面的深度H是23.33cm。 【分析】（1）知道正方体上、下表面受到液体的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F下﹣F上求出受到的浮力；根据悬浮条件即可求出重力； （2）根据V＝L3求出其体积，根据G＝mg＝ρVg求出正方体的密度，根据悬浮条件得出液体的密度； （3）根据S＝L2求出正方体的下表面积，根据p＝求出液体对物体下表面的压强；根据p＝ρgh求出正方体下表面到液面的距离。 【解答】解：（1）由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力： F浮＝F2﹣F1＝14N﹣8N＝6N； （2）由于正方体竖直悬浮在某液体中，则G＝F浮＝6N， 正方体体积V＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3， 由G＝ρVg可得正方体的密度： ρ＝＝＝0.6×103kg/m3， 由于正方体竖直悬浮在某液体中，则ρ液＝ρ＝0.6×103kg/m3； （3）正方体下表面的面积S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝1×10﹣2m2， 液体对物体下表面的压强：p下＝＝＝1400Pa， 由p＝ρgh可得，正方体下表面到液面的距离： h下＝＝≈0.2333m＝23.33cm. 答：（1）该正方体所受浮力的大小是6N； （2）液体的密度是0.6×103kg/m3； （3）物体下表面距离液面的深度H是23.33cm。 【变式1-1】（2022春•吐鲁番市期末）把一个物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数为5N。当把该物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数变为了2N，此时浮力为 　3　N，水对它向上和向下的压力差为 　3　N，剪断绳子后，物体会 　下沉　（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 【答案】3；3；下沉。 【分析】根据弹簧测力计的示数可知物体重和浸没在水中时的拉力，根据称重法F浮＝G﹣F求出该物体在水中受到的浮力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差就是物体受到的浮力； 剪断绳子后根据重力和浮力的大小，利用浮沉的条件判断物体所处的状态。 【解答】解：根据弹簧测力计的示数可知：G＝5N，F＝2N， 则该物体在