Question

12．一個重4.9N體積為1dm³的小球，用手抓住浸沒在水中，它受到的浮力是10N；松手后小球將上浮（選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”），此過程中小球受到水的壓強變小（選填“變大”、“變小”或“不變”）；靜止受到的浮力為4.9N，排開水的體積為4.9×10^-4m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 小球所受浮力根據公式F_浮=ρgV求出浮力，求出浮力后與重力比較，就可得出結論，小球在上升的過程中所處的深度變小，根據液體壓強的公式得出小球受到水的壓強的變化；結合物體的浮沉條件或阿基米德原理分析靜止時物體受到的浮力，根據F_浮=ρgV_排可求得排開水的體積．

解答 解：小球浸沒在水中，則V_排=V_物=1dm³=1×10^-3m³，
小球受到的浮力：F_浮=ρgV_排=1000kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N．
10N＞4.9N，即浮力大于重力，所以松手后小球將上浮；
當小球在水中上浮時，所處的深度h變小，由p=ρgh可知，小球受到水的壓強將變小；
因為浮力大于其重力，故小球靜止時會漂浮在水面上，此時所受的浮力F_浮'=G_球=4.9N．
由F_浮′=ρgV_排′可得，此時小球排開水的體積：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4.9×10^-4m³．
故答案為：10；上浮；變小； 4.9；4.9×10^-4．

點評 本題考查浮力的計算和液體壓強的特點，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道影響浮力和液體壓強的因素．