如图所示，把一个底面积为S，高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内...

问题详情：

如图所示，把一个底面积为S，高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力．

（1）分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是　　　　　　，浮力的方向是　　　　　　．

（2）大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”．请从浮力产生原因的角度推导出这一结论．

【回答】

【考点】浮力产生的原因．

【分析】（1）据图分析上下表面所受的液体压力的关系即可判断；

（2）根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS推导*．

【解答】解：（1）据图可知，该长方体周围四个面的压强可以相互抵消，但上、下两面的压强不能相互抵消，下表面比较深，所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，据公式F=pS可知，由于S相同，所以长方体下表面所受液体压力大于上表面所受液体的压力，故用下表面所受水的压力减去上表面所受水的压力就是浮力，其方向是竖直向上的；

故浮力的产生原因是：上、下表面存在压力差；浮力的方向总是竖直向上的．

（2）由液体压强公式p=ρgh及压强公式p=得：

长方体上表面受到液体的压力：F1=p1S=ρ液gh1S；

长方体下表面受到液体的压力：F2=p2S=ρ液gh2S，

上、下两表面的压力差为：F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S﹣﹣﹣﹣①．

长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积：V排=V物=Sl=S（h2﹣h1）﹣﹣﹣②，

所以，结合浮力的产生原因有：F浮=F2﹣F1=ρ液g（h2﹣h1）S=ρ液gV排=m排g=G排．

故*为：（1）上、下表面存在压力差；竖直向上；（2）见上面的推导．

知识点：浮力

题型：实验,探究题