如圖是我市某商場前豎立的大型充氣金箍棒。為估算它受到空氣浮力的大小，將其視為底面半徑r＝1m，高h＝10m的圓...

問題詳情：

如圖是我市某商場前豎立的大型充氣金箍棒。為估算它受到空氣浮力的大小，將其視為底面半徑r＝1m，高h＝10m的圓柱體。兩名同學提出兩種不同方法：

*方法：根據它上、下表面受到大氣的壓力差計算浮力。

乙方法：根據阿基米德原理計算浮力。

（1）請你用以上兩種方法，分別計算該充氣金箍棒受到浮力的大小。

以下資訊可供使用：

海拔2000m以內，每升高10m大氣壓降低110Pa；

地面附近的空氣密度約為ρ＝1.3kg/m3；

取π＝3.14，g＝10N/kg。

（2）不考慮上述兩種方法計算結果的差異，對於估算空氣中物體受到浮力的大小，你覺得哪種方法適用範圍更廣？請簡述理由。

【回答】

（1）由*方法可得大型充氣金箍棒受到的浮力為345.4N，

由乙方法可得大型充氣金箍棒受到的浮力為408.2N；

（2）根據阿基米德原理計算浮力的方法適用範圍更廣；

理由：如果物體的上下表面不是水平的，不便測量上下表面的面積，不便於計算上下表面的壓力差和浮力。

【分析】（1）*方法：根據F浮＝F向上﹣F向下和p＝以及每升高10m大氣壓降低110Pa求出大型充氣金箍棒受到的浮力；

乙方法：大型充氣金箍棒排開空氣的體積和自身的體積相等，根據F浮＝ρgV排求出其受到的浮力；

（2）根據阿基米德原理和物體的*質進行解答。

【解答】解：

（1）*方法：大型充氣金箍棒受到的浮力：

F浮＝F向上﹣F向下＝（p向上﹣p向下）S＝△pπr2＝110Pa×3.14×（1m）2＝345.4N；

乙方法：大型充氣金箍棒受到的浮力：

F浮＝ρgV排＝ρgSh＝ρgπr2h＝1.3kg/m3×10N/kg×3.14×（1m）2×10m＝408.2N；

（2）根據阿基米德原理計算浮力的方法適用範圍更廣；

理由：如果物體的上下表面不是水平的，不便測量上下表面的面積，不便於計算上下表面的壓力差和浮力。

【點評】本題考查了浮力產生原因和阿基米德原理的應用，要注意圓柱體上下的壓強差等於升高10m大氣壓降低值。

知識點：阿基米德原理

題型：計算題