题文
答案
据专家权威分析，试题“将一个重为1.96牛的玩具球投入水中，静止后球漂浮在水面上，玩具..”主要考查你对 物体的浮沉条件及其应用，浮力产生的原因，浮力及阿基米德原理 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
物体的浮沉条件及其应用浮力产生的原因浮力及阿基米德原理
考点名称：物体的浮沉条件及其应用
利用浮力知识求物体或液体的密度: 1．对于漂浮的物体，浮力等于重力，而浮力F浮= ρ液gV排，重力G物=ρ物gV排，因F浮≈G物，只要知道V排与V物的关系和ρ液(或ρ物)就可求出ρ物(或ρ液)。例1：将密度为0．6×103kg／m3，体积125cm3的木块放入盐水中，木块有1／2的体积露出盐水面，则木块受到的浮力为____N，盐水的密度____________ kg／m3(g取10N／kg) 解析：木块漂浮，所受浮力等于重力，F=G= Mg=p木Vg=0．6×103kg／m3×0．125×10-3m3× 10N／kg=0．75N，盐水的密度：=1.2×103kg/m32. 若，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理，及称重法，可求出，又因为，此时，可得。根据此式，已知ρ液，可求出ρ物，已知ρ物可求出ρ液。液面升降问题的解法：
1. 组合物体漂浮类型要看液面是上升还是下降，关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化。设物体原来排开液体的体积为V排，后来排开液体的体积为V‘排，若V’排>V排，则液面上升，若V’排<V排，则液面下降；若V’排=V排，则液面高度不变，又根据阿基米德原理知，物体在液体中所受的浮力，故，因为液体的密度ρ液不变，固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力，所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况，即可判断出液面的升降情况。例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯，若将小铁球取出放入水槽里，烧杯仍漂浮在水槽中，则水面将( ) A．上升 B．不变 C．下降 D．无法判断解析：铁球和烧杯漂浮在水中，装有铁球的烧杯所受的浮力F浮与烧杯和铁球的总重力平衡，则有：。把铁球放入水槽中，铁球下沉，铁球单独受到的浮力，；烧杯单独受到的浮力为。铁球放入水槽中后，铁球和烧杯所受浮力之和为F浮2，因此，烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积，所以水面下降，故正确选项为C。2．纯冰熔化类型： 此类题的规律技巧：若冰块漂浮于水中，则冰熔化后液面不变；若冰块漂浮于密度大于水的液体中，则冰熔化后液面上升；若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的液体中，则冰熔化后液面下降。 要判断液面的升降，必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系。冰未熔化时，若它漂浮在液面上，则所受的浮力与重力相等，即。冰块所受的，冰块的重力，由此可得；冰熔化后，化成水的体积。所以当冰块漂浮于水中时，，液面不变；当时，，液面上升。若冰块浸没液体中，则冰块排开液体的体积等于冰块的体积，而冰熔化后的体积小于冰的体积，故液面下降。例2如图所示，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平，待这些冰全部熔化后( ) A．将有水从杯中溢出 B．不会有水从杯中溢出，杯中水面也不会下降 C．烧杯中水面下降 D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出解析：冰熔化后烧杯中的水面将保持不变，故不会有水溢出。答案：B
漂浮物体切去露出部分后的浮沉情况： 漂浮物体，如将露出液面的部分切去后，物体的重力减小，而浸在液体中的部分没有变，根据F浮= ρ液gV排知物体所受浮力不变。这时浮力大于重力，剩余部分上浮。例1长为L的蜡烛底部粘有一铁块，使其竖直停留在水中，如图所示，这时露出水面的长度为L0，将其点燃，直到自然熄灭，设燃烧掉的长度为d，则( ) A．d<L0B．d=L0 C．d>L0D．无法判断解析：假设将露出的部分一次切去，再分析剩余部分的沉浮情况就很容易得出结论。如将露出水面的部分切去，这时蜡烛的重力减小，而在水中的部分未变，即排开的水的重力——浮力未变，显然这时浮力大于重力，剩余部分将上浮。可见，蜡烛燃烧过程是逐渐上浮的，所以最终烧掉的长度大于L0，故正确选项为C。答案：C
考点名称：浮力产生的原因
对浮力产生原因的说明：(1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时，物体不受浮力作用。 (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。
对“压力差法”的理解： 根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮= F下一F上（F下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。例一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是____Pa，物体受到的浮力是___N。(g取10N／kg) 解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m2，上表面距水面的距离：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为： 0．2Pa=2×103Pa；物体上表面受到的压力：F上=p上S =2×103Pa×0．01m2=20N；物体下表面受到的压强为：．物体下表面受到的压力：0．01m。=30N。物体受到的浮力：。答案:3×103 10
考点名称：浮力及阿基米德原理
=1.2×103kg/m3
，物体完全浸没在液体中，根据阿基米德原理
，及称重法
，可求出
，又因为
，此时
，可得
。根据此式，已知ρ液，可求出ρ物，已知ρ物可求出ρ液。
，故
，因为液体的密度ρ液不变，固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力，所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况，即可判断出液面的升降情况。
。把铁球放入水槽中，铁球下沉，铁球单独受到的浮力，
；烧杯单独受到的浮力为
。铁球放入水槽中后，铁球和烧杯所受浮力之和为
F浮2，因此
，烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积，所以水面下降，故正确选项为C。
。冰块所受的
，冰块的重力
，由此可得
；冰熔化后，化成水的体积
。所以当冰块漂浮于水中时，
，液面不变；当
时，
，液面上升。若冰块浸没液体中，则冰块排开液体的体积等于冰块的体积，而冰熔化后的体积小于冰的体积，故液面下降。
0．2Pa=2×103Pa；物体上表面受到的压力：F上=p上S =2×103Pa×0．01m2=20N；物体下表面受到的压强为：
．物体下表面受到的压力：
0．01m。=30N。
。
，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。
可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
