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。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t。（海面大气压为1.0 × 105 Pa）。

（1）假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面的过程中，受到水的浮力  （选填“变大”“变小”或“不变”）;

（2）求“海斗号”悬浮在海水中时所受到的浮力;

（3）载人潜水器在10 000米深处，其上表面受到的压力约为2.78 × 109 N，求海水的密度。

解析：（1）潜水器在上浮且未浮出水面的过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F浮 = ρ水gV排可知潜水器受到的浮力不变;

（2）该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力：F浮 = G = mg = 25 × 103 kg × 10 N/kg = 2.5 × 105 N;

（3）潜水器上表面面积：S = 9 m × 3 m = 27 m2，上表面受到的压力F = 2.78 × 109 N，上表面受到的压强：p = [FS] = [2.78×109 N27   m2] ≈ 1.029 6 × 108 Pa，海水产生的压强：p海水 = p - p大气压 = 1.029 6 × 108 Pa - 1 × 105 Pa=1.028 6 × 108 Pa，由p = ρgh得海水的密度：ρ海水 = [p海水gh=1.028 6×108 Pa10 N/kg×10 000 m] = 1.028 6 × 103 kg/m3。

点评：要注意题目中告诉了海面上的大气压，不可忽略。

题型3：称重法求浮力

例3（2020·四川·广安）如图3所示，将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力为10 N，把物体浸没在装有水的圆柱形容器中（水未溢出），静止时测力计的示数为6 N，已知容器的底面积为100 cm2。（g = 10 N/kg）求：

（1）物体浸没在水中时所受的浮力;

（2）物体的密度;

（3）物体浸没在水中时，水对容器底部增大的压强。

解析：（1））物体浸没在水中所受的浮力F浮 = G - F示 =10 N - 6 N = 4 N。

（2）物体的质量m = [Gg=10 N10 N/kg] = 1 kg，物体的体积[V排=F浮ρ水g=4 N1×103 kg/m3×10 N/kg=4×10-4 m3]，物体全部浸没，所以[V排=V物] ，则物体的密度[ρ物=mV物=1 kg4×10-4 m3=2.5×103 kg/m3]。

（3）物体浸没时，水增加的深度[Δh=V物S=4×10-4 m30.01 m3=0.04 m]，水对容器底增加的压强[Δp=ρgΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa]。

点评：易错点在第（3）问，要会利用ΔV = SΔh求容器内水的深度增大值。