Question

【題目】【2016·宜昌卷】如圖所示，把一個底面積為S、高為l的長方體浸沒在密度為ρ的液體中，上、下表面分別距液面為h1和h2，因為液體內部存在壓強，所以長方體各表面都受到液體的壓力。

（1）分析圖中長方體的受力情況，其受到浮力的原因是_________，浮力的方向是____________。

（2）大量的實驗結果表明：“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開液體所受的重力”。請從浮力產生原因的角度推導出這一結論。

Answer 1

【答案】（1）上、下表面存在壓力差（F2大于F1或F2－F1）； 豎直向上（向上）

（2）F浮=F2－F1=ρgh2S－ρgh1S=ρgS（h2－h1）=ρgSl=ρgV排=m排g=G排

【解析】（1）浸沒在水中的長方體上、下表面受到水的壓力不同，下表面受到的壓力大于上表面受到的壓力，這個壓力差對物體有一個向上的拖的力，就是浮力；浮力的方向是豎直向上的；

（2）浮力等于下表面受到的壓力與上表面受到的壓力之差，利用液體壓強公式p=ρgh和壓力F=pS來計算即可；

F浮=F2－F1=ρgh2S－ρgh1S=ρgS（h2－h1）=ρgSl=ρgV排=m排g=G排