Question

如圖所示，將掛有一個金屬體的彈簧測力計在空氣中靜止，并且與容器及水不接觸，此時彈簧測力計的示數為5N；當金屬塊全部浸沒水中（與容器的底不接觸），彈簧測力計的示數為3 N．求：（g=10N/kg）
①金屬塊在水中受到的浮力多少N？
②金屬體排開水的質量為多少kg？
③金屬體由圖乙位置逐漸浸入至圖丙位置的過程中，試分析金屬體底部受到水的壓強是如何變化的？

Answer 1

分析：（1）已知彈簧測力計在空中的示數和浸沒在水中時的示數，利用稱重法F_浮=G-F計算浮力；
（2）利用阿基米德原理先求出重力，再利用G=mg計算m；
（3）由圖乙位置逐漸浸入至圖丙位置的過程中，深度越來越大，利用壓強計算p=ρgh公式分析即知．

解答：解：（1）金屬塊在水中受到的浮力F_浮=G-F=5N-3N=2N；
（2）根據阿基米德原理，浸在液體里的物體所受的浮力等于它排開液體的重力，故F_浮=G_排=2N；
所以，m= 

G

g

 =

2N

10N/kg

=0.2kg；
（3）由圖乙位置逐漸浸入至圖丙位置的過程中，深度越來越大，
利用壓強計算p=ρgh公式分析可知在密度ρ不變的情況下，h增大，所以，壓強p增大．
答：①金屬塊在水中受到的浮力2N；②金屬體排開水的質量為0.2kg；
③金屬體由圖乙位置逐漸浸入至圖丙位置的過程中，金屬體底部受到水的壓強是逐漸變大的．

點評：本題考查了計算浮力的方法：稱重法、阿基米德原理；還考查了影響液體壓強的因素．