Question

【题目】【2016·宜昌卷】如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。

（1）分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是_________，浮力的方向是____________。

（2）大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。

Answer 1

【答案】（1）上、下表面存在压力差（F2大于F1或F2－F1）； 竖直向上（向上）

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

【解析】（1）浸没在水中的长方体上、下表面受到水的压力不同，下表面受到的压力大于上表面受到的压力，这个压力差对物体有一个向上的拖的力，就是浮力；浮力的方向是竖直向上的；

（2）浮力等于下表面受到的压力与上表面受到的压力之差，利用液体压强公式p=ρgh和压力F=pS来计算即可；

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