浮力练习题

浮力是流体静力学中的一个重要概念，它与物体在液体或气体中受到的向上的力有关。为了更好地理解和掌握这一概念，我们可以通过一系列练习题来加深理解。下面是一些精选的浮力练习题，旨在帮助学生巩固课堂上学到的知识。

练习题一：基本计算

假设有一个体积为$2 \times 10^{-3} m^3$的物体完全浸没在水中。已知水的密度为$1000 kg/m^3$，重力加速度$g=9.8 m/s^2$，请计算该物体所受的浮力大小。

解答：

根据阿基米德原理，物体所受的浮力等于它排开流体的重量。因此，浮力$F_b = \rho g V$，其中$\rho$是流体的密度，$V$是被排开的流体体积。

将给定值代入公式，得：

\[F_b = 1000 \times 9.8 \times 2 \times 10^{-3} = 19.6 N\]

练习题二：应用问题

假设一艘船的排水量为$5000 kg$，请问这艘船在海水中能够承载的最大货物重量是多少？（已知海水的密度约为$1025 kg/m^3$）

解答：

船在水中漂浮时，所受的浮力等于其总重量（包括船本身和装载的货物）。设最大货物重量为$m_g$，则有：

\[m_{船}g + m_gg = \rho Vg\]

其中，$m_{船}=5000kg$，$\rho=1025 kg/m^3$。因为排水量等于船和货物的总质量，所以$V=\frac{m_{船}+m_g}{\rho}$。

解此方程可得$m_g$的值。通过这些练习题，我们可以更深入地理解浮力的概念及其在实际问题中的应用。