在八年级的物理学习中，浮力是一个非常重要的知识点。浮力的概念以及相关的计算公式是学生需要重点掌握的内容之一。为了帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点，我们整理了一些经典的浮力计算题，并附上了详细的解答过程。希望通过这些练习，大家能够更加熟练地运用阿基米德原理及相关公式解决实际问题。
浮力的基本概念
浮力是指液体或气体对浸入其中的物体产生的向上的托力。根据阿基米德原理，浮力大小等于被排开液体的重量。公式表示为：
\[ F_{\text{浮}} = \rho g V \]
其中，\(F_{\text{浮}}\) 表示浮力，\(\rho\) 是液体的密度，\(g\) 是重力加速度，\(V\) 是物体排开液体的体积。
经典例题
题目 1
一个边长为 0.1 米的正方体木块漂浮在水面上，已知水的密度为 \(1 \times 10^3 \, \text{kg/m}^3\)，求该木块受到的浮力是多少？
解题思路：
1. 确定木块排开水的体积。由于木块漂浮在水面上，其排开水的体积等于木块浸入水中的部分体积。
2. 使用浮力公式计算浮力大小。
解答：
假设木块完全浸入水中，则其排开水的体积 \(V = (0.1)^3 = 0.001 \, \text{m}^3\)。
代入浮力公式：
\[ F_{\text{浮}} = \rho g V = (1 \times 10^3) \times 9.8 \times 0.001 = 9.8 \, \text{N} \]
因此，木块受到的浮力为 9.8 牛顿。
题目 2
一个金属球的质量为 5 千克，密度为 \(7.8 \times 10^3 \, \text{kg/m}^3\)，将其放入水中，求金属球受到的浮力。
解题思路：
1. 计算金属球的体积。利用密度公式 \(\rho = m / V\)，可得 \(V = m / \rho\)。
2. 判断金属球是否完全浸没。若金属球密度大于水的密度，则它会下沉；否则，计算其漂浮时排开水的体积。
3. 根据浮力公式计算浮力。
解答：
首先计算金属球的体积：
\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{5}{7.8 \times 10^3} \approx 6.41 \times 10^{-4} \, \text{m}^3 \]
由于金属球的密度大于水的密度，金属球将完全浸没。
排开水的体积等于金属球的体积 \(V = 6.41 \times 10^{-4} \, \text{m}^3\)。
代入浮力公式：
\[ F_{\text{浮}} = \rho g V = (1 \times 10^3) \times 9.8 \times 6.41 \times 10^{-4} \approx 6.28 \, \text{N} \]
因此，金属球受到的浮力为 6.28 牛顿。
总结
通过以上两道例题可以看出，浮力的计算需要结合物体的状态（漂浮或下沉）和阿基米德原理灵活应用。希望同学们通过这些题目，能够更深入地理解浮力的相关知识，并能在考试中灵活运用。
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