Question

如圖所示，彈簧秤下懸掛一水桶，桶與水的總質量為5千克，用細線系一質量為1.78千克的實心銅球，用手提細線上端將小球緩慢浸沒在水中，使銅球在水中靜止不動，且不與桶壁、桶底接觸，桶中的水也沒有溢出．已知銅的密度為8.9×10³千克/米³．試分析、計算在這種情況下，
（1）銅球受到的浮力為多大？
（2）小球緩慢浸入水的過程中，水對桶底的壓強是

 

（選填“增大”、“減小”或“不變”），這是因為

 

．
（3）根據你的判斷，小球緩慢浸入水的過程中，彈簧秤的示數將怎樣變化？

 

（選填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：本題目是一道綜合性很強的題目，先是求浮力，利用基本計算公式，然后利用壓強相關知識點，根據題意找出其中的變化及原因．在做最后一問時，要注意彈簧測力計測的不只是一桶水的重力，在小球浸入水的過程中，還會受到小球所受浮力的反作用力．

解答：解：（1）V_排=V_物=

m

ρ銅

F_浮=ρ_水gv=ρ_水g

m

ρ銅

=1.0×10³Kg/m³×9.8N/Kg×

1.78kg

8.9×103Kg/m3

=1.96N；
（2）小球緩慢浸入水中，則水和小球對桶底的壓力增大，P=

F

S

，由于面積不變，壓力增大，則壓強也增大；
（3）小球浸入水的過程中，會受到浮力的作用，同時小球會對液體有一個反作用力，其大小為F_浮；因此彈簧測力計的示數：F=G+F_浮，因此隨著浸入水的深度增大，示數會變大．
故答案為：（1）銅球受到的浮力1.96N，
（2）增大，桶底面積不變，壓力增大，則壓強也會增大，
（3）增大．

點評：本題目將浮力壓強綜合起來考查學生對相關知識的掌握，學生要對相關知識掌握扎實，題目便不難解出．