求浮力的三种题型

杨婷婷

中考物理对浮力的考查往往灵活多变，需要根据具体问题结合相关知识进行解答。下面我们一起看一下中考物理中求浮力的三种题型。

题型1：直接由阿基米德原理求浮力

例1（2020·山东·聊城）潜水艇为增强国防力量、维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图1所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2 × 103 m3，水舱未充海水时潜水艇总重为1.26 × 107 N，最大下潜深度可达400 m。海水密度取1.03 × 103 kg/m3，g取10 N/kg。求：

（1）最大下潜深度处的海水压强;

（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力;

（3）潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。

解析：（1）最大下潜深度处的海水压强：

[p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×400 m=4.12×106 Pa];

（2）潜水艇完全潜入海水中时，排开海水的体积[V排=V艇=2×103 m3]，潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力：[F浮=ρ海水gV排=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2×103 m3=2.06×107 N];

（3）潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡，浮力等于重力，即[F浮=G海水+G艇]，则[G海水=F浮-G艇=2.06×107 N-1.26×107 N=8×106 N]，则水舱中充入海水的质量[m海水=G海水g=8×106 N10 N/kg=8×105 kg]。

點评：解决本题的关键是熟练掌握阿基米德原理，利用潜水艇的体积求出其所受浮力。

题型2：根据浮力产生的原因求浮力

例2（2020·内蒙古·呼和浩特）2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器成功下潜到太平洋马里亚纳海沟10 000米深处，创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体，其规格为：长9 m，宽3 m，高3.4 m。……