文档介绍：浮力问题的解题思路
浮力问题是力学的重点和难点。解决浮力问题时,要按照下列步骤进行:
(1)确定研究对象。一般情况下选择浸在液体中的物体为研究对象。
(2)分析物体受到的外力。主要是重力G(mg或ρ物gV物)、浮力F浮(ρ液gV排)、拉力、支持力、压力等。
(3)判定物体的运动状态。明确物体上浮、下沉、悬浮、漂浮等。
(4)写出各力的关系方程和由题目给出的辅助方程。如体积间的关系,质量密度之间的关系等。
(5)将上述方程联立求解。通常情况下,浮力问题用方程组解较为简便。
(6)对所得结果进行分析讨论。
相同、相关、相似、相异的八对概念
一、“漂浮”与“浮在液面”
“漂浮”与“浮在液面”是两个相同的概念,表示物体静止在液面,一部分浸在液体中,在重力和浮力的作用下平衡。
二、“漂浮”与“悬浮”
“漂浮”与“悬浮”是两个相似的概念,它们的相同点是:都是在重力和浮力的作用下平衡,它们的不同点是:“漂浮”是部分浸入,而“悬浮”是浸没。
三、“上浮”与“浮在液面”
“上浮”与“浮在液面”是两个不同的概念,“上浮”是受重力和浮力的作用,且浮力大于重力,物体处于不平衡状态,向上作加速运动;“浮在液面”是在重力和浮力作用下的平衡状态。不过物体“上浮”的最终结果是“浮在液面”。
四、“下沉”与“沉在液底”
“下沉”与“沉在液底”是两个不同的概念,“下沉”是受重力和浮力的作用,且浮力小于重力,物体处于不平衡状态,向下作加速运动;“沉在液底”是在重力、浮力和底面支持力三个力作用下的平衡状态。不过物体“下沉”的最终结果是“沉在液底”。
五、“浸没”与“浸入”
“浸入”与“浸没”是大概念与小概念的关系,它们之间是包含与被包含的关系。“浸没”是指物体全部浸在液体中;而“浸入”可以是指物体全部浸在液体中,也可以是指物体部分浸在液体中。
六、“物体浮在液面的条件”与“物体浮沉的条件”
“物体浮在液面的条件”是:重力等于浮力;“物体浮沉的条件”是:当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉;
七、“排开”与“排出”
阿基米德原理指出:“浸在液体中的物体,受到液体对它的浮力,浮力的大小等于这个物体排开液体的重力。”其中指的是物体“排开”液体的重力,而不是指物体“排出”液体的重力。当容器装满液体把物体放入液体中,这时“排开”和“排出”相同。当容器未装满液体把物体放入液体中,这时“排开”和“排出”不相同。
八、“物体的体积”与“物体排开液体的体积”
“物体的体积”不一定等于“物体排开液体的体积”,只有当物体浸没时“物体的体积”等于“物体排开液体的体积”,而物体部分浸在液体中时,“物体的体积”大于“物体排开液体的体积”。
如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:
(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物体上浮; F浮<G物,物体下浮; F浮=G物,物体悬浮;
(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,就可以判断物体的浮沉。ρ液>ρ物,物体上浮;ρ液<ρ物,物体下浮;ρ液=ρ物,物体悬浮;
对于质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。
正确理解漂浮条件: