Question

14．如圖所示的圓柱體浸沒在液體中時，它的側面受到的各個方向液體的壓力相互平衡，其下表面受到液體向上的壓力比上表面受到液體向下的壓力大，這就是浸沒在液體中的物體受到浮力的原因．因此，浮力的方向總是豎直向上．

Answer 1

分析 解答此題的關鍵是利用壓力、壓強的公式求浸在液體中的正方體受到的液體對它產生的壓力，分析所受壓力的合力，從而得到浮力產生的原因．

解答 解：據相同深度液體向各個方向的壓強相等的特點可知，圓柱體浸沒在液體中時，它的側面受到的各個方向液體的壓力相互平衡，即可以相互抵消掉；
而圓柱體上、下表面所受的壓力是不同的，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為p_向下=ρ_液gh₁，受到的壓力為F_向下=p_向下S=ρ_液gh₁；
下表面受到的壓強為p_向上=ρ_液gh₂，受到的壓力為F_向上=P_向上S=ρ_液gh₂．
因為h₁＜h₂．
所以F_向上＞F_向下，
則液體會對物體產生一個向上的和向下的壓力不相等，壓力差就產生了浮力，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：平衡；大；豎直向上．

點評 此題綜合考查學生對浮力產生的原因，實際主要考查液體產生的壓力、壓強的計算．