浮力——问题与解决方案
1. 一块木头，长 = 2.5 米，宽 = 0.5 米，高 = 0.4 米。水的密度为 1000 千克/立方米。如果将这块木头放入水中，它受到的浮力是多少？……重力加速度为 10 牛/千克。
已知：
立方体的体积 (V) = 长 × 宽 × 高 = 2.5 × 0.5 × 0.4 = 0.5立方米
水的密度 (ρ) = 1000 kg/ m³
重力加速度(g) = 10 N/kg
求：浮力的大小
解决方案：
浮力公式：
F = ρ g V
F =浮力，ρ =水的密度，g =重力加速度，V = 体积
F = (1000)(10)(0.5) = (1000)(5) = 5000 牛顿
2. 一个物体在空气中的重量为 100 N。将该物体放入液体中。液体的体积增加了 1.5 m³ 。如果液体的比重为 10 N/m³ ，那么物体在液体中的重量是多少？
已知：
物体在空气中的重量（w）= 100 牛顿
液体体积增加量 = 液体中物体的体积 (V) = 1.5 m³
液体的比重 = 10 N/ m³
求：物体在液体中的重量
解决方案：
物体在液体中的重量 = 物体在空气中的重量 - 浮力
物体在液体中的重量 = 100 牛顿 – 浮力
浮力公式：
F A = ρ g V
F <sub> A</sub> = 浮力 = 液体对水中物体施加的力
ρ = 液体密度
g = 重力加速度
V = 物体在液体中的体积
比重：
液体比重 = 10 N/ m³
w / V = 10 N/ m³
mg / V = 10 N/m 3
m (10) / V = 10 N/m 3
m / V = 1 kg/ m³
ρ = 1 kg/ m³
液体的密度为1千克/立方米
浮力的大小：
F A = ρ g V = (1 kg/m 3 )(10 m/s 2 )(1.5 m 3 ) = 15 kg m/s 2 = 15 牛顿
物体在流体中的重量：
物体在流体中的重量 = 100 牛顿 – 15 牛顿
物体在流体中的重量 = 85 牛顿
3.一艘在海上航行的船驶入一条宽阔而深的河流。海水的密度为1100 kg/m³ ，河水的密度为1000 kg/ m³。求该物体在海水中和在河水中的体积对比。
A. 11 : 10
B. 10 : 11
C. 121 : 100
D. 1 : 1
已知：
海水密度（ρ1 ） = 1100 kg/ m³
河水密度（ρ2 ） = 1000 kg/ m3
求：比较物体在海水和河水中的体积。
解决方案：
如果物体漂浮，则浮力（F <sub>B</sub>）=重量（w）：
阿基米德原理指出，物体在流体（水）中受到的浮力等于它所排开的流体（水）的重量。物体在流体（水）中的体积等于它所排开的流体（水）的体积。
比较物体在海水和水中的体积 河水：
正确答案是B。
4.质量为 193 克的金块浸在煤油中，受到 8000 达因的向上作用力。若重力加速度为 10 米/秒²，煤油密度为 0.8 克/立方厘米，求金的密度。
A. 1.93 克/立方厘米
B. 8.65 克/立方厘米
C. 19.3 克/立方厘米
D. 193 克/立方厘米
已知：
黄金质量（m<sub> golden</sub>）= 193 克 = 0.193 千克
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
浮力 (FA ) = 8000 达因 = 8 × 10³达因 = (8 × 10³ ) ( 10⁻⁵ N) = 8 × 10⁻² N = 0.08 牛顿
煤油密度 (ρ) = 0.8 克/立方厘米= 800 千克/立方米
求测：黄金密度
解决方案：
黄金在空气中的重量：
w = mg = ρ b V g —– 公式 1
V 是煤油中金的体积。
浮力（F B）等于黄金在空气中的重量（w）减去黄金在煤油中的重量（w' ）：
w – w' = F A
w – w' = ρ f V g —– 公式 2
V 是煤油中金的体积。
以上两个方程都可以改写如下：
正确答案是C。
- 浮力的基本原理是什么？
- 回答浮力的基本原理是阿基米德原理。它指出，浸没在流体中的物体会受到一个向上的力，称为浮力，其大小等于物体所排开的流体的重量。
- 为什么物体浸入水中会感觉变轻？
- 回答当物体浸入水中时，它会排开一定体积的水。这些被排开的水的重量会对物体施加向上的浮力，从而抵消物体的部分重量，使物体感觉更轻。
- 如果一个物体漂浮在水面上，那么该物体的重量与作用在其上的浮力相比如何？
- 回答如果一个物体漂浮，它所受到的浮力等于物体的重量。这就是为什么物体保持平衡，既不下沉也不上升的原因。
- 浮力会对空气中的物体起作用吗？
- 回答是的，浮力作用于任何流体中的物体，包括空气。然而，由于空气的密度远小于水等液体，空气中的浮力要小得多，对于日常物体而言通常可以忽略不计。
- 为什么有些物体会沉入水中，而有些物体会漂浮在水面上？
- 回答物体是沉还是浮取决于其重量与浮力之间的关系。如果浮力（由于物体排开的流体而产生）大于物体的重量，则物体漂浮；如果重量大于浮力，则物体下沉。
- 如果将一个空心金属球和一个体积和材质相同的实心金属球分别浸入水中，哪个球会受到更大的浮力？
- 回答浮力取决于物体排开的流体的体积，而与物体的质量无关。由于两个球排开的水的体积相同，因此它们受到的浮力也相同。
- 为什么密度远大于水的钢制船只能够漂浮？
- 回答船舶内部设计有大量的空腔，这意味着它们的平均密度小于水的密度。船舶排开的水会产生浮力，足以支撑船舶的重量，使其能够漂浮。
- 如果你把一个漂浮的球推入水中更深处，然后再松手，会发生什么？
- 回答如果你把一个漂浮的球更深地推入水中，它排开的水的体积就会增加，从而增加浮力。当你松开它时，增加的浮力会把它向上推，直到它回到平衡位置。
- 如果将浸没物体从淡水移至咸水，物体所受的浮力会发生什么变化？
- 回答海水的密度比淡水大。因此，在相同体积下，物体在海水中受到的浮力比在淡水中更大。所以，物体在海水中可能会比在淡水中漂浮得更高。
- 物体漂浮在水中时，是否有可能在一个方向（例如垂直方向）上稳定，而在另一个方向（例如水平方向）上不稳定？
- 回答是的，漂浮物体的稳定性取决于其重量相对于浮力的分布。如果重心正好位于浮心上方，物体就会稳定。但是，如果改变物体的方向，重心和浮心之间的关系可能会发生变化，导致物体在该特定方向上不稳定。
