Question

一個(gè)重力為8牛的實(shí)心金屬塊，掛在彈簧測力計(jì)下，將其一半體積浸入水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5牛，此時(shí)金屬塊所受的浮力為________牛；若把金屬塊全部浸入水中時(shí)，金屬塊所受的浮力與重力的合力為________牛，繼續(xù)增加金屬塊在水中所處的深度，受到的浮力將________．（選填“變大”、“不變”或“變小”）

Answer 1

3    2    不變
分析：（1）利用二次稱重法求出物塊受到水對它的浮力；
（2）根據(jù)已求出的金屬塊受的浮力（浸入一半體積），求出排開水的體積（金屬塊的一半體積），再利用阿基米德原理求金屬塊受到的浮力．金屬塊在水中受三個(gè)力：重力、浮力、彈簧測力計(jì)對金屬塊的拉力，重力和浮力的合力也就是彈簧測力計(jì)對金屬塊的拉力；
（3）當(dāng)物體所處的深度增加時(shí)，物體排開水的體積不變，由阿基米德原理可知浮力變化情況．
解答：
（1）實(shí)心金屬塊受到水的浮力：
F_浮=G-F_拉=8N-5N=3N，
（2）∵F_浮=ρ_水gV_排；
∴V_排===3×10^-4m³，
金屬塊的體積：
V=2V_排=6×10^-4m³，
∴浸沒在水中受到的浮力：
F_浮′=ρ_水gV_排′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6×10^-4m³=6N．
重力和浮力的合力為：
F=G-F_浮=8N-6N=2N
（3）當(dāng)物體所處的深度增加時(shí)，V_排不變，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
∴物體受到的浮力不變．
故答案為：3；2；不變．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對浮力的計(jì)算、阿基米德原理、同一直線上二力的合成的了解與掌握，注意同一直線上二力有同向和反向兩種情況．利用好稱重法測浮力是本題的關(guān)鍵．注意隱含條件（物體浸沒在水中，物體的體積V=V_排）的使用．