Question

7．如圖所示，一金屬塊所受的重力為26.5牛，當用彈簧測力計吊著金屬塊浸沒在盛滿水的溢水杯中時，測力計的示數為16.7牛，該金屬塊受到水對它的浮力為9.8牛；從溢水杯中溢出水的重力為9.8牛．如果該金屬塊從彈簧測力計取下，放入水中下沉的過程中所受合力為16.7牛．用此金屬制成排水量為1×10⁷千克的輪船，滿載貨物在東海中航行時，受到的浮力為9.8×10⁷牛．當輪船駛入港口卸載貨物后，它受到的浮力變�。�（選填“變大”、“不變”或“變小”）

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和浸沒在水中時測力計的示數，利用稱量法F_浮=G-F_示計算金屬塊所受的浮力；由阿基米德原理可知，浮力等于排開水的重力（溢出水的重力）．
（2）將該金屬塊從彈簧測力計取下，放入水中下沉的過程中，金屬塊受向下的重力和向上的浮力，這兩個力的方向相反，合力的大小等于這兩個力大小之差；
（3）排水量為輪船滿載時排開水的質量，利用阿基米德原理計算輪船滿載時所受的浮力；輪船在卸載貨物前后都是漂浮的，受到的浮力都等于輪船受到的重力，當輪船重力減小時，浮力也會變�。�

解答 解：（1）根據稱量法可得，該金屬塊受到水對它的浮力：
F_浮=G-F_示=26.5N-16.7N=9.8N；
由阿基米德原理可知，浮力等于排開水的重力（溢出水的重力）．
則溢出水的重力：G_溢水=F_浮=9.8N；
（2）將該金屬塊從彈簧測力計取下，放入水中下沉的過程中，金屬塊受向下的重力和向上的浮力，則金屬塊所受的合力：F_合=G-F_浮=26.5N-9.8N=16.7N；
（3）由阿基米德原理可知，滿載時輪船受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=1×10⁷kg×9.8N/kg=9.8×10⁷N；
在港口卸載貨物后，此時輪船仍然處于漂浮狀態，浮力等于輪船的重力；由于卸貨后輪船的總重力減小，所以受到的浮力也會變小．
故答案為：9.8；9.8；16.7；9.8×10⁷；變小．

點評 本題綜合考查了稱量法、阿基米德原理計算浮力的大小，還考查了合力的計算和物體的浮沉條件，難度適中．