Question

產(chǎn)生浮力的原因：如圖浸入液體中的物體的上下表面在液體中的深度不同，所受的壓力不同（上下表面積均為S），下表面受到向上壓力F_向上，上表面受到向下壓力F_向下，因?yàn)镕_向上______F_向下，它們之差就產(chǎn)生了浮力，F(xiàn)_浮=F_向上-F_向下，所以浮力方向是______的．

Answer 1

【答案】分析：解答此題的關(guān)鍵是利用壓力、壓強(qiáng)的公式求浸在液體中的正方體受到的液體對(duì)它產(chǎn)生的壓力，分析所受壓力的合力，從而得到浮力產(chǎn)生的原因．
解答：解：假設(shè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體，浸沒在液體中，正方體的上表面與液體表面平行，且深度為h₁，下表面深度為h₂．這時(shí)正方體的六個(gè)表面都受到液體的壓力作用如右圖：
這時(shí)，正方體的前后兩側(cè)面（左右兩側(cè)面），處在液體的同一深度處．則h_向前=h_向后，（h_向左=h_向右），
由p=ρ_液gh可得：p_向前=p_向后，（p_向左=p_向右）．即前后兩側(cè)面（左右兩側(cè)面）在液體中受到的液體的壓強(qiáng)也相等．
∵前后兩側(cè)面（左右兩側(cè)面）表面積均為S′，
∴由F=pS′可得：F_向前=F_向后，（F_向左=F_向右）．即前后兩側(cè)面（左右兩側(cè)面）在液體中受到的壓力相等，是平衡力，合力為零，作用效果相互抵消．
而上、下表面有所不同，上表面所處的深度為h₁，下表面深度為h₂．
則上表面受到的壓強(qiáng)為p_向上=ρ_液gh₁，受到的壓力為F_向上=P_向上S=ρ_液gh₁；
下表面受到的壓強(qiáng)為p_向下=ρ_液gh₂，受到的壓力為F_向下=p_向下S=ρ_液gh₂．
∵h(yuǎn)₁＜h₂．
∴F_向上＞F_向下，
則液體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生一個(gè)向上的和向下的壓力不相等，壓力差就產(chǎn)生了浮力，即：F_浮=F_向上-F_向下，
所以浮力方向是與向上的壓力F_向上的方向一致，是豎直向上的．
故答案為：＞；豎直向上的．
點(diǎn)評(píng)：此題綜合考查學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因，實(shí)際主要考查液體產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng)的計(jì)算．