初中物理试卷——浮力

浮在流体表面或浸在流体中的物体都受到来自各个方向的静水压力的向上合力。它的大小等于物体所排开的流体的重力。例如，如果一块石头的重力大于同体积水的重量，它就会沉入水底。木头或船壳的重力等于被淹没部分排开的水的重量，所以浮在水面上。气球的重量小于同体积空气的重力，即浮力大于重力，所以会上升。这种浸入水或空气中，被水或空气拉起的力，叫做“浮力”。例如，从井里提起一桶水，在离开水面之前比离开水面之后要轻，因为桶受到水的浮力。不仅是水，所有液体，如酒精、煤油或水银，对浸在其中的物体都有浮力。

浮力的原因可以用一个正立方体浸没在液体中来分析。这个系统完全浸没的物体受到来自四面八方的液体的压力，并且随着深度的增加而增加。所以这个正立方体的前、后、左、右、上、下表面都受到液体的压力。因为作用在左右两侧的力相互对应，面积相同，在液体中的深度相同，所以两侧的压力大小相等，方向相反，两个力相互平衡。同样，作用在前后两侧的压力也是相互平衡的。但是，由于液体中上表面和下表面的深度不同，压力也不相等。上面的压力小，下面的压力大。下面向上的压力大于上面向下的压力。液体和物体之间的压力差就是液体对物体的浮力。这个力等于物体所排开的液体的重量。当浮体的顶部界面接触不到液体时，只有作用在底部界面的向上的压力才会产生浮力。至于位于容器底部并与容器底部紧密接触的物体，它只能受到向下作用于物体表面的液体压力，所以物体不受浮力的影响。这种现象不多，因为只要中间有一层薄薄的液膜，压力就能传递，底面就会有向上的压力。物体上下表面有压力差，物体就会被浮起。