Question

10．如圖所示，重為8牛的物體靜止在水面下，物體的體積為5×10^-4米³，物體所受的浮力為4.9牛，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.1牛．當(dāng)剪斷連接物體與測力計(jì)的細(xì)線時(shí)，物體所受浮力的大小不變，容器中的繩子剪斷后，金屬塊B將沉底，則金屬塊B在下沉過程中所受的浮力將不變，水對容器底部的壓強(qiáng)將不變．（后三個(gè)空均選填“變大”、“不變”或“變小”）

Answer 1

分析 （1）知道物體的體積（浸沒時(shí)排開水的體積），利用阿基米德原理可求物體受到水的浮力；
（2）此時(shí)，物體靜止，受到的重力等于浮力加上拉力（彈簧測力計(jì)的示數(shù)），據(jù)此求彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（3）當(dāng)剪斷連接物體與測力計(jì)的細(xì)線時(shí)，物體將下沉，排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理的推導(dǎo)公式F_浮=ρ_水gV_排判斷浮力變化．
（4）根據(jù)p=ρgh分析水對容器底部的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）由于物體浸沒水中，所以V_排=V=5×10^-4m³，
物體受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×5×10^-4m³×9.8N/kg=4.9N，
（2）根據(jù)稱重法測浮力有：F_浮=G-F_示，
則彈簧測力計(jì)的示數(shù)：F_示=G-F_浮=8N-4.9N=3.1N，
（3）當(dāng)剪斷連接物體與測力計(jì)的細(xì)線時(shí)，金屬塊排開水的體積不變，水的密度不變，由F_浮=ρ_水gV_排可知，受到的浮力不變；
（4）容器中的繩子剪斷后，金屬塊B將沉底，金屬塊B在下沉過程中，排開水的體積不變，水的密度不變，由F_浮=ρ_水gV_排可知，受到的浮力不變．
（5）由圖可知，物體浸沒水中，當(dāng)剪斷連接物體與測力計(jì)的細(xì)線后，排開水的體積不變，水的深度不變，由p=ρgh可知，水對容器底部的壓強(qiáng)不變．
故答案為：4.9；3.1；不變；不變；不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，會(huì)對物體進(jìn)行正確的受力分析得出G=F_浮+F_示（也可以從稱重法測浮力上得出）是本題的關(guān)鍵．