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物理必考浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用.那么.浮力是如何

2024-01-18 07:03:58信息公告340

浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用,那么,浮力是如何产生的呢?Vkk物理好资源网(原物理ok网)

物理上研究问题往往从最简单的问题入手.设想有一个边长为L的正方体浸没在密度是ρ的液体中,如图所示.由于前后两侧面(左右两侧面)在液体中的深度相等,受到的液体的压强也相等,因此受到的压力相等,作用效果相互抵消.而上下两表面却不同:上表面受到的液体压强为p=________,受到的压力为F=________;Vkk物理好资源网(原物理ok网)

下表面受到的液体压强为p=________,受到的压力为F=________.因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力的差F=________.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.

试题答案

ρgh    ρghL2    ρg(h+L)    ρg(h+L)L2    ρgL3Vkk物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

解答此题的关键是利用压力、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.Vkk物理好资源网(原物理ok网)

解答:假设边长为L的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用如右图:Vkk物理好资源网(原物理ok网)

这时,正方体的前后两侧面(左右两侧面),处在液体的同一深度处.则h=h,(h=h),Vkk物理好资源网(原物理ok网)

由P=ρgh可得:P=P,(P=P).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的液体的压强也相等.Vkk物理好资源网(原物理ok网)

由F=PL2可得:F=F,(F=F).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的压力相等,是平衡力,合力为零,作用效果相互抵消.Vkk物理好资源网(原物理ok网)

而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p=ρgh,受到的压力为F=Ps=ρghL2Vkk物理好资源网(原物理ok网)

下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p=ρg(h+L),受到的压力为F=PL2=ρg(h+L)L2Vkk物理好资源网(原物理ok网)

因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F=F-F=ρgL3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.Vkk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:ρgh,ρghL2,ρg(h+L),ρg(h+L)L2,ρgL3Vkk物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题综合考查学生对浮力产生的原因,实际主要考查液体产生的压力、压强的计算.Vkk物理好资源网(原物理ok网)