浮力大小的比较

2023-06-11 00:06王一鸣
初中生学习指导·提升版 2023年5期
关键词:实心浮力重力

王一鸣

比较浮力的大小是中考物理试卷中的常考题型,下面我们来一起研究比较浮力大小的两种方法,以期帮助同学们解决这类问题。

解题策略

比较浮力的大小可采用以下两种方法。

1.根据影响浮力大小的因素进行判断

(1)当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受到的浮力越大。

(2)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受到的浮力越大。

2.根据物体的浮沉条件进行判断

当物体在液体中静止时:

(1)如果物体处于漂浮或懸浮的状态,则物体所受浮力与其自身重力相等;

(2)如果物体处于沉底的状态,则物体所受浮力小于其自身重力。

典例呈现

例 (2022·湖南·常德)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。如图1所示,将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则()。

A. A的重力小于B的重力

B. A受到的浮力大于B受到的浮力

C. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度

D. 甲杯和乙杯的底部受到的压强相等

解析:根据题意可知,甲、乙两容器中的两种液体体积相等,放入A、B两物体后液面依然相平,可推断出A、B两物体排开液体的体积相同,因此可知两物体体积大小关系为VA> VB,又知实心物体A、B由同种材料制作,利用密度公式可得mA> mB,因此GA > GB,故选项A错误。根据物体浮沉条件,物体A在液体中漂浮,因此物体A受到的浮力FA= GA;物体B在液体中悬浮,因此物体B受到的浮力FB= GB,因此物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故选项B正确。根据阿基米德原理可知,当排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受到的浮力越大,因此甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故选项C错误。已知两种液体的密度关系,又知高度关系,根据p = ρgh可判断两容器底部所受液体压强的关系,即甲杯底部受到的压强大于乙杯底部所受到的压强,故选项D错误。

答案:B

拓展提升

1. (2022·内蒙古·通辽)放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B两个体积相同的实心物体分别放入容器内,待物体静止后,如图2所示,物体受到的浮力FA_____________FB,物体的密度ρA__________ρB。(两空均选填“>”“<”或“=”)

2.(2022 ·四川·德阳)如图3所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,在丙液体中下沉到底部。如果用ρ、ρ、ρ分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是()。

A. ρ> ρ= ρ

B. ρ= ρ> ρ

C. ρ> ρ> ρ

D. ρ< ρ< ρ

3.(2022 ·四川·凉山)甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球,把它们投入水中静止后,甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底,则它们受到浮力的情况是()。

A. 三球浮力相同

B. 甲球浮力最小

C. 乙球浮力最小

D. 丙球浮力最小

答案:1. < <     2. C      3. D

(作者单位:沈阳市第一三四中学)

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