王一鳴
比較浮力的大小是中考物理試卷中的??碱}型,下面我們來一起研究比較浮力大小的兩種方法,以期幫助同學(xué)們解決這類問題。
解題策略
比較浮力的大小可采用以下兩種方法。
1.根據(jù)影響浮力大小的因素進(jìn)行判斷
(1)當(dāng)液體密度相同時(shí),物體排開液體的體積越大,物體所受到的浮力越大。
(2)當(dāng)物體排開液體的體積相同時(shí),液體的密度越大,物體所受到的浮力越大。
2.根據(jù)物體的浮沉條件進(jìn)行判斷
當(dāng)物體在液體中靜止時(shí):
(1)如果物體處于漂浮或懸浮的狀態(tài),則物體所受浮力與其自身重力相等;
(2)如果物體處于沉底的狀態(tài),則物體所受浮力小于其自身重力。
典例呈現(xiàn)
例 (2022·湖南·常德)甲、乙兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,靜止放置在水平桌面上。如圖1所示,將同種材料制作的實(shí)心物體A、B分別放入兩容器中,靜止時(shí)液面等高,則()。
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. 甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度
D. 甲杯和乙杯的底部受到的壓強(qiáng)相等
解析:根據(jù)題意可知,甲、乙兩容器中的兩種液體體積相等,放入A、B兩物體后液面依然相平,可推斷出A、B兩物體排開液體的體積相同,因此可知兩物體體積大小關(guān)系為VA> VB,又知實(shí)心物體A、B由同種材料制作,利用密度公式可得mA> mB,因此GA > GB,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)物體浮沉條件,物體A在液體中漂浮,因此物體A受到的浮力FA= GA;物體B在液體中懸浮,因此物體B受到的浮力FB= GB,因此物體A受到的浮力大于物體B受到的浮力,故選項(xiàng)B正確。根據(jù)阿基米德原理可知,當(dāng)排開液體體積相同時(shí),液體密度越大,物體所受到的浮力越大,因此甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。已知兩種液體的密度關(guān)系,又知高度關(guān)系,根據(jù)p = ρ液gh可判斷兩容器底部所受液體壓強(qiáng)的關(guān)系,即甲杯底部受到的壓強(qiáng)大于乙杯底部所受到的壓強(qiáng),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案:B
拓展提升
1. (2022·內(nèi)蒙古·通遼)放在水平桌面上的兩個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水,將A、B兩個(gè)體積相同的實(shí)心物體分別放入容器內(nèi),待物體靜止后,如圖2所示,物體受到的浮力FA_____________FB,物體的密度ρA__________ρB。(兩空均選填“>”“<”或“=”)
2.(2022 ·四川·德陽)如圖3所示,將同一個(gè)小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中,靜止時(shí)小球在甲液體中漂浮,在乙液體中懸浮,在丙液體中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分別表示三種液體的密度,則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說法正確的是()。
A. ρ甲> ρ乙= ρ丙
B. ρ甲= ρ乙> ρ丙
C. ρ甲> ρ乙> ρ丙
D. ρ甲< ρ乙< ρ丙
3.(2022 ·四川·涼山)甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球,把它們投入水中靜止后,甲球漂浮、乙球懸浮、丙球沉底,則它們受到浮力的情況是()。
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
(作者單位:沈陽市第一三四中學(xué))