Question

【題目】理論上分析：浸在液體中的物體受到的浮力就是液體對(duì)物體表面壓力的合力．如圖所示，一個(gè)底面積為S，高為h的長(zhǎng)方形浸沒(méi)在密度為ρ的液體中．
（1）分析該物體側(cè)面所受液體壓力的合力F合1；
（2）求出該物體底面所受液體壓力的合力F合2；
（3）結(jié)合以上結(jié)果，說(shuō)明該理論分析與阿基米德原理的表述是一致的．

Answer 1

【答案】
（1）

解：如圖，以長(zhǎng)方形物體的左右側(cè)面為例，兩側(cè)面所處液體的深度相等，液體的密度相等，

根據(jù)p=ρgh可知，左右兩側(cè)面受到液體的壓強(qiáng)相等，即p左=p右，

又知兩側(cè)面面積相等，

根據(jù)p= 可得F=pS，則兩側(cè)面受到的液體的壓力相等，即F左=F右，

所以，物體側(cè)面所受液體壓力的合力F合1=F左﹣F右=0；

同理，其前后兩個(gè)側(cè)面受到的合力也為0

答：該物體側(cè)面所受液體壓力的合力F合1為0；

（2）

解：已知液體壓強(qiáng)公式p=ρgh，

由壓強(qiáng)公式p= 得，F(xiàn)=pS，

所以：F下=p下S=ρ液h1gS，F(xiàn)上=ρ液h2gS，

物體底面所受液體壓力的合力F合2=F上﹣F下=ρ液h2gS﹣ρ液h1gS=ρ液gS（h2﹣h1）=ρ液gSh=ρ液gV

答：該物體底面所受液體壓力的合力F合2為ρ液gV；

（3）

解：由（1）可知，長(zhǎng)方形物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力相互平衡，即可以相互抵消掉；

由（2）可知，V=V排，m排=ρ液V排，

則F浮=ρ液gV=ρ液gV排=m排g=G排，即浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體的重力，這與阿基米德原理的表述是一致的

答：由（1）可知，長(zhǎng)方形物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力相互平衡，即可以相互抵消掉；

由（2）可知，V=V排，m排=ρ液V排，

則F浮=ρ液gV=ρ液gV排=m排g=G排，即浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體的重力，這與阿基米德原理的表述是一致的．

【解析】
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解浮力產(chǎn)生的原因的相關(guān)知識(shí)，掌握浮力產(chǎn)生的原因：浸在液體中的物體受到液體對(duì)它向上的壓力大于液體對(duì)它向下的壓力．兩個(gè)壓力的合力就是浮力，浮力的方向是豎直向上的．