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关于“通过受力平衡求浮力”的典型例题

关于“通过受力平衡求浮力”的典型例题
例 弹簧秤下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是29.4牛,这个金属块
所受的重力是多少牛.(已知金属的密度是7.0×103千克/米3)
分析与解:关于解浮力问题一般步骤是:⑴通过审题明确研究对象,确定它所处的状态.若物体浸没在液体中,V 排=V 物;若物体浮在液面上,V 排<V 物.⑵分析研究对象的受力情况,画出力的示意图.⑶根据力的平衡原理列方程,解方程.
此题中弹簧秤下面挂着的金属块是研究对象.当它浸没在水中时,受到浮力、拉力和重力的作用.其中金属块受到的拉力的大小等于弹簧秤的示数.如图所示,因为金属块静止,则G 金=F 浮+F 拉.∵金属块全部浸入在水中,∴V 排=V 金.而G 金=ρ金gV 金,F 浮=ρ水gV 排,将数值代入就可求出金属块重力.
解:∵金属块静止,∴F 浮+F 拉=G 金
ρ水gV 排+29.4牛=ρ金gV 金
∵V 排=V 金 ρ金gV 金-ρ水gV 排=29.4牛
V 金(ρ金g -ρ水g )=29.4牛

3
333333105.0/8.9/10100.1/8.9/100.74.294.29米千克
牛米千克千克牛米千克牛牛水金金-⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=g g V ρρ
∴G 金=m 金g =ρ金V 金g =7.0×103千克/米3×0.5×10-3米3×9.8牛/千克=34.4牛
答:金属块所受的重力是34.3牛.
总结:在求解浮力问题时,涉及的概念、规律多,知识的综合性强,所以在解有关浮力问题时,要注意归纳解决方程,明确解决解题思路和解题步骤,尤其要掌握对研究对象的受力分析,并且根据力的平衡原理列出方程.本例题就是根据力的平衡原理求解的,与此同时我们又总结出求浮力的第三种方法,即根据力的平衡原理求浮力.挂在弹簧秤下的物体浸入液体中静止时,受三力平衡,即G 物=F 浮+F 拉,F 浮=G 物-F 拉.
选题目的:训练学生提高受力分析能力与解题能力,总结出即根据力的平衡原理求浮力的方法。

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