Question

將一重為10N的小球掛在彈簧測力計上，讓小球浸沒在底面積為2×10^-2m²的圓柱形容器的水中，此時彈簧測力計的讀數為6N，則小球受到的浮力大小為

4

N，小球的密度是

2.5×10³

kg/m³，水對容器底部增加的壓強是

200

Pa．

Answer 1

分析：利用稱重法求小球受到的浮力，再利用阿基米德原理求排開水的體積（小球的體積），根據G=mg=ρVg求小球的密度；
知道圓柱形容器底面積，可求浸沒后水面的升高值，再利用液體壓強公式求水對容器底部的壓強增大值．

解答：解：（1）小球受到的浮力：
F_浮=G-F_示=10N-6N=4N，
∵F_浮=ρ_水V_排g，
V_排=

F浮

ρ水g

=

4N

1.0×103Kg/m3×10N/kg

=4×10^-4m³，
∵小球浸沒水中，
∴小球的體積：
V=V_排=4×10^-4m³，
小球的質量：
m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
ρ=

m

V

=

1kg

4×10-3m3

=2.5×10³kg/m³；
小球浸沒水中使水面升高：
△h=

V排

S

=

4×10-4m3

2×10-2m2

=0.02m，
水對容器底部的壓強增大值：
△p=ρg△h=1×10³kg/m³×10N/kg×0.02m=200Pa．
故答案為：4；2.5×10³；200．

點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、液體壓強公式、阿基米德原理的掌握和運用，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道排開水的體積等于小球的體積、能求出水面升高值．