专题分类训练一 浮力的分析与计算(一)
铝球挂在弹簧秤下，在空气中示数为4 N，将铝球浸没在水中示数为1.8 N，则铝球在水中受到的浮力是多大？
典型例题1图
【解析】 由题意可得：
F浮＝G－F＝4 N－1.8 N＝2.2 N
铝球在水中受到的浮力是2.2 N。
利用弹簧测力计测浮力，把一个重为5 N的物体浸没在水中，如图所示，则弹簧测力计的示数为__3.8__N，物体受到的浮力为__1.2__N.
变式训练1图
【解析】 首先判断测力计的分度值，再读出其示数。对物体进行受力分析，物体受到的重力等于水对物体的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数)，据此求物体受到的浮力，求浮力利用称重法。
由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，
由此可知，弹簧测力计的示数为：F拉＝3.8 N，
∵物体浸没在水中，
∴G＝F浮＋F拉，
F浮＝G－F拉＝5 N－3.8 N＝1.2 N。
浸入气体或液体中的物体，上下表面相比，浸入气体或液体的深度不同，上表面浸入的深度小，受到的向下压力小，下表面浸入的深度大，受到的向上压力大，从而使物体受到向上的合力，就是浮力，这是浮力产生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力，这种计算浮力的方法称为压力差法。公式：F浮＝F向上－F向下。
一个长方体的木块浸没在水中，上表面受到水向下的压力20 N，下表面受到水向上的压力50 N，求该木块在水中受到的浮力是多大？
典型例题2图
【解析】 由题意可得F浮＝F向上－F向下＝50 N－20 N＝30 N
该木块在水中受到的浮力是30 N。
用手将一个质量为500 g、边长为10 cm的正方体物块浸没于水中，使物块上表面离水面20 cm。
求：(1)正方体物块下表面受到的压强。
(2)正方体物块上下表面受到的压力差。
(3)放手后，判断正方体物块的状态和最终静止时受到浮力的大小．(g取10 N/kg)
【解析】 (1)物体下表面距水面h＝10 cm＋20 cm＝30 cm＝0.3 m。
则物体下表面受到水的压强是p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3×103 Pa；
(2)根据浮力产生的原因：物块上下表面受到的压力差，F向上－F向下＝F浮，
物块的体积V物＝103 cm3＝10－3 m3，
F浮＝ρgV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－3 m3＝10 N，
(3)物块的重力G＝mg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N，
物体完全浸没，所受浮力等于排开的水所受的重力，为10 N；此时浮力大于重力，所以放手后，物体上浮，最后漂浮，浮力等于自身的重力，为5 N。
当物体在液体表面或液体中静止时，有两种特殊的状态悬浮和漂浮，此时，在竖直方向上，物体受到向下的重力和向上的浮力是一对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为平衡法。公式：F浮＝G。
“武汉号”导弹驱逐舰是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。在亚洲处于领先水平，参加了中国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000 t，满载时，“武汉号” 受到的浮力有多大？(g＝10 N/kg)
典型例题3图
【解析】 由题意可知，“武汉号”漂浮在水面上，浮力等于重力，即
F浮＝G＝mg＝7000×1000 kg×10 N/ kg＝70000000 N
该驱逐舰在水中受到的浮力是70000000 N。
如图所示，将重为G1＝5 N的金属块压在木块A的上面，木块有的体积没入水中；将另一个重为G2＝30 N的金属块压在木块A的上面，木块恰好全部没入水中。
变式训练3图
求：(1)木块的体积；
(2)木块的密度。
解：设：木块的密度为ρ木，木块的体积为 V 木。
现有有的体积没入水中，
F浮＝G，
ρ水g2/3V＝G木＋G1 (1)
木块恰好全部没入水中时，F浮′＝G′
ρ水gV＝G木＋G2 (2)
(2)－(1)解得 V＝0.0075 m3 代入(1)得G木＝45 N
G木＝ρ木gV
ρ木＝＝＝0.6×103 kg/m3
答：(1)木块的体积为0.0075 m3
(2)木块的密度为0.6×103 kg/m3
阿基米德原理：浸在液体(或气体)里的物体受到向上的
浮力，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，这种方法称为公式法，其公式为F浮＝G排＝ρ液gV排。
一艘小船排开水的体积为10 m3，求该小船受到的浮力多大？(g＝10 N/kg)
典型例题4图
【解析】 由公式可得：F浮＝ρ液gV排＝1×10 kg/m3×10 N/ kg×10 m3＝100 000 N。
所以小船受到的浮力100 000 N。
如图甲，底面积为80 cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上； 底面积为60 cm2、高为12 cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水不会溢出容器)，弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。(使用刻度尺测量h，不计细线重)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
变式训练5图
(1)由图甲可知，物体A的重力为__9__N。
(2)观察图象乙，发现在物体A未浸没前，弹簧测力计的示数F随h增大而__减小__(“增大”“减小”或“不变”)，浸没后，弹簧测力计的示数F随h增大而__不变__(“增大”“减小”或“不变”)，由此可知，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度__无关__(“有关”“无关”)。
(3)由图象乙可知：当h等于10 cm时，物体A受到的浮力为__6__N。
(4)当h等于14 cm时，弹簧测力计的示数F为1.8 N。那么，实心圆柱体A的密度为__1.25__ g/cm3。
专题分类训练一 浮力的分析与计算(一)
铝球挂在弹簧秤下，在空气中示数为4 N，将铝球浸没在水中示数为1.8 N，则铝球在水中受到的浮力是多大？
典型例题1图
利用弹簧测力计测浮力，把一个重为5 N的物体浸没在水中，如图所示，则弹簧测力计的示数为____N，物体受到的浮力为____N.
变式训练1图
浸入气体或液体中的物体，上下表面相比，浸入气体或液体的深度不同，上表面浸入的深度小，受到的向下压力小，下表面浸入的深度大，受到的向上压力大，从而使物体受到向上的合力，就是浮力，这是浮力产生的原因。浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力，这种计算浮力的方法称为压力差法。公式：F浮＝F向上－F向下。
一个长方体的木块浸没在水中，上表面受到水向下的压力20 N，下表面受到水向上的压力50 N，求该木块在水中受到的浮力是多大？
典型例题2图
用手将一个质量为500 g、边长为10 cm的正方体物块浸没于水中，使物块上表面离水面20 cm。
求：(1)正方体物块下表面受到的压强。
(2)正方体物块上下表面受到的压力差。
(3)放手后，判断正方体物块的状态和最终静止时受到浮力的大小．(g取10 N/kg)
当物体在液体表面或液体中静止时，有两种特殊的状态悬浮和漂浮，此时，在竖直方向上，物体受到向下的重力和向上的浮力是一对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为平衡法。公式：F浮＝G。
“武汉号”导弹驱逐舰是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。在亚洲处于领先水平，参加了中国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000 t，满载时，“武汉号” 受到的浮力有多大？(g＝10 N/kg)
典型例题3图
如图所示，将重为G1＝5 N的金属块压在木块A的上面，木块有的体积没入水中；将另一个重为G2＝30 N的金属块压在木块A的上面，木块恰好全部没入水中。
变式训练3图
求：(1)木块的体积；
(2)木块的密度。
阿基米德原理：浸在液体(或气体)里的物体受到向上的
浮力，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，这种方法称为公式法，其公式为F浮＝G排＝ρ液gV排。
一艘小船排开水的体积为10 m3，求该小船受到的浮力多大？(g＝10 N/kg)
典型例题4图
如图甲，底面积为80 cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上； 底面积为60 cm2、高为12 cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水不会溢出容器)，弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。(使用刻度尺测量h，不计细线重)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
变式训练5图
(1)由图甲可知，物体A的重力为____N。
(2)观察图象乙，发现在物体A未浸没前，弹簧测力计的示数F随h增大而____(“增大”“减小”或“不变”)，浸没后，弹簧测力计的示数F随h增大而____(“增大”“减小”或“不变”)，由此可知，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度____(“有关”“无关”)。
(3)由图象乙可知：当h等于10 cm时，物体A受到的浮力为____N。
(4)当h等于14 cm时，弹簧测力计的示数F为1.8 N。那么，实心圆柱体A的密度为____ g/cm3。
