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1、利用平衡法计算浮力第12招教你一招教你一招平衡法求浮力平衡法求浮力：物体处于漂浮和悬浮状态时，物体受到的：物体处于漂浮和悬浮状态时，物体受到的浮力与自身的重力是一对平衡力，浮力与自身的重力是一对平衡力，可用可用F浮浮G求浮力求浮力；下；下沉物体受到向上的拉力处于平衡状态时，可用力的平衡式沉物体受到向上的拉力处于平衡状态时，可用力的平衡式F拉拉F浮浮G求浮力；上浮物体受到向下的拉力处于平衡状态求浮力；上浮物体受到向下的拉力处于平衡状态时，可用力的平衡式时，可用力的平衡式F浮浮GF拉拉求浮力。求浮力。二力平衡二力平衡1.如图所示，将实心正方体木块轻轻地放入已侧倾放置且水如图所示，将实心正方体木块轻
2、轻地放入已侧倾放置且水已满的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出已满的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出75 g水。该水。该木块质地均匀，棱长为木块质地均匀，棱长为5 cm，木块吸收的水忽略不计，木块吸收的水忽略不计，g取取10 N/kg。求：。求：（水水1.0103 kg/m3）（1）木块受到的浮力。）木块受到的浮力。解：解：（1）根据阿基米德原理）根据阿基米德原理F浮浮G排排可知，木块受到的浮可知，木块受到的浮力力F浮浮G排排m排排g75103 kg10 N/kg0.75 N。（2）木块排开水的体积。）木块排开水的体积。（3）木块的密度。）木块的密度。（3）木块的体积）木块的体积V（5 cm
3、）3125 cm3，由于木块漂浮，所以木块的重力由于木块漂浮，所以木块的重力GF浮浮0.75 N，（4）木块下表面所受水的压强。）木块下表面所受水的压强。2.如图甲所示，柱形容器的底面积为如图甲所示，柱形容器的底面积为200 cm2，棱长为，棱长为10 cm的正方体物块的正方体物块A漂浮在水面上，有五分之二的体积露出水面，漂浮在水面上，有五分之二的体积露出水面，将另一个重为将另一个重为8 N，底面积为，底面积为80 cm2的长方体物块的长方体物块B放在放在A的的正中央，静止后，正中央，静止后，B的上表面刚好与水面相平，如图乙所示，的上表面刚好与水面相平，如图乙所示，试求：试求：（水水1.010
4、3 kg/m3，g取取10 N/kg）（1）物块）物块A的重力。的重力。（2）对比甲、乙两图，图乙中水对容器底部的压强比图甲）对比甲、乙两图，图乙中水对容器底部的压强比图甲大多少。大多少。（3）从图甲到图乙，）从图甲到图乙，A下降的高度。下降的高度。3.2023广安广安“曹冲称象曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小是妇孺皆知的故事。某科创小组效仿曹冲，制作了一台组效仿曹冲，制作了一台“浮力秤浮力秤”，用来测量物体的，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为质量。浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为、底面积为0.1 m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时的圆柱体组成。如图所示，
5、将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为浸入水中的深度为8 cm，已知，已知水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg。求。求：解：解：（1）当秤盘中不放物体时，浮）当秤盘中不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强力秤下表面受到水的压强p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg8102 m800 Pa。（1）当秤盘中不放物体时，浮力秤下表面所受水的压强。）当秤盘中不放物体时，浮力秤下表面所受水的压强。（2）浮力秤的重力。）浮力秤的重力。解：解：（2）浮力秤静止在水中时排开水）浮力秤静止在水中时排开水的的体积体积V排排Sh0.1 m28102 m0.008 m3，根据阿基米德原理可知，
6、浮力秤静止在水中时受到的根据阿基米德原理可知，浮力秤静止在水中时受到的浮力浮力F浮浮水水gV排排1.0103 kg/m310 N/kg0.008 m380 N，因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则浮力秤的重因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则浮力秤的重力等于所受浮力，为力等于所受浮力，为80 N。（3）浮力秤能测量的物体的最大质量。）浮力秤能测量的物体的最大质量。多力平衡多力平衡4.我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m，在，在载人深潜领域达到世界领先水平。跃跃阅读资料后，制作载人深潜领域达到世界领先水平。跃跃阅读资料后，制作了图中的装置，
7、模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙了图中的装置，模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接放置于容器的水中且在水中处于静止状态，由一条细线连接放置于容器的水中且在水中处于静止状态，已知乙的质量为已知乙的质量为0.2 kg，体积为，体积为2.5105 m3。求：。求：（海水海水取取1.03103 kg/m3，水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg）（1）在）在10 000 m的深处，海水对深潜器的压强大小。的深处，海水对深潜器的压强大小。解：解：（1）海水对深潜器的压强）海水对深潜器的压强p海水海水gh1.03103 kg/m310 N/kg10 000 m1.03108
8、Pa。（2）物体乙所受浮力的大小。）物体乙所受浮力的大小。解：解：（2）物体乙浸没在水中）物体乙浸没在水中，排开水的体积等，排开水的体积等于它的体积，即于它的体积，即V排排V乙乙2.5105 m3，物体乙所受的浮力物体乙所受的浮力F浮浮G排排水水gV排排1.0103 kg/m310 N/kg2.5105 m30.25 N。（3）细线对物体甲拉力的大小。）细线对物体甲拉力的大小。解：解：（3）物体乙的）物体乙的重力重力G乙乙m乙乙g0.2 kg10 N/kg2 N，乙静止时，由力的平衡条件可知，细线对物体乙拉力乙静止时，由力的平衡条件可知，细线对物体乙拉力的大小的大小F拉乙拉乙G乙乙F浮浮2 N
9、0.25 N1.75 N，细线对物体甲的拉力大小等于细线对物体乙的拉力大细线对物体甲的拉力大小等于细线对物体乙的拉力大小，为小，为1.75 N。5.2023合肥三模合肥三模在探究浮力规律时，某实验小组设计了如在探究浮力规律时，某实验小组设计了如图所示的实验，用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将实图所示的实验，用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将实心木块拉至水面下。已知容器中水的深度心木块拉至水面下。已知容器中水的深度h为为15 cm，木块，木块的重力为的重力为2 N，且不吸收水。在木块静止时弹簧测力计的示，且不吸收水。在木块静止时弹簧测力计的示数为数为0.5 N，不计绳重和摩擦，水的密度，不计绳重
10、和摩擦，水的密度为为1.0103 kg/m3，求：，求：（g取取10 N/kg）解：解：（1）水对容器底部的压强）水对容器底部的压强p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg15102 m1.5103 Pa。（1）水对容器底部的压强。）水对容器底部的压强。（2）木块受到的浮力。）木块受到的浮力。解：解：（2）木块在水中受到向下的重力、向下的）木块在水中受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力的作用，处于静止状态，则木拉力、向上的浮力的作用，处于静止状态，则木块受到的浮力块受到的浮力F浮浮G木木F拉拉2 N0.5 N2.5 N。（3）木块的密度。）木块的密度。6.2023六安三模六安三模如图
11、所示，水平放置的平底薄壁柱形容器如图所示，水平放置的平底薄壁柱形容器底面积是底面积是200 cm2，内装有一些水，一个不吸水的实心正方，内装有一些水，一个不吸水的实心正方体木块体木块A的棱长为的棱长为10 cm，重为，重为6 N，用细绳一端系住木块，用细绳一端系住木块A、另一端固定在容器底部使木块、另一端固定在容器底部使木块A浸没水中。求：浸没水中。求：（细绳的（细绳的体积和质量均不计，体积和质量均不计，水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg）（1）该正方体木块的密度。）该正方体木块的密度。（2）细绳对木块的拉力大小。）细绳对木块的拉力大小。解：解：（2）因木块浸没，则有）因木块浸没，则有V排排V，根据阿基米德原理，根据阿基米德原理可得，木块受到的浮力可得，木块受到的浮力F浮浮水水gV排排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N，对木块进行受力分析可知其受到，对木块进行受力分析可知其受到的拉力的拉力F拉拉F浮浮G10 N6 N4 N。（3）剪断细绳木块）剪断细绳木块A露出水面后，容器底部所受水的压强露出水面后，容器底部所受水的压强减少多少？减少多少？
