Question

6．学习了浮力产生的原因后，小明同学将一质量为150g、体积为180cm³橡胶块，用手将其浸没在水槽的水中（水未溢出），松手后橡胶块将上浮（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），待其静止后，橡胶块所受的浮力为1.5N；与未放入橡胶块时相比，水槽底部受到的压强将增大（选填“不变”“增大”或“减小”）．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）当橡胶块浸没在水中时，此时排开水的体积就等于苹果的体积，利用阿基米德原理计算此时橡胶块受到的浮力；知道橡胶块的质量，利用公式G=mg计算橡胶块受到的重力；浮力与重力进行比较，重力大于浮力就下沉，重力等于浮力就悬浮，重力小于浮力就上浮；
（2）最后根据橡胶块所处的状态求出静止时受到的浮力．
（3）与未放入橡胶块时相比，由于放入橡胶块时排开的水没有溢出，水槽里的液面上高，利用p=ρgh即可得出底部受到的压强的变化．

解答 解：（1）当橡胶块浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，
即V_排=V_物=180cm³=1.8×10^-4m³，
所以此时苹果受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×1.8×10^-4m³=1.8N；
橡胶块的质量：m=150g=0.15kg，
橡胶块受到的重力：G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N；
因为G＜F_浮，所以松手后苹果会上浮；
（2）静止时处于漂浮，所以受到的浮力F_浮′=G=1.5N．
（3）与未放入橡胶块时相比，由于放入橡胶块时排开的水没有溢出，水槽里的液面升高，根据p=ρgh可知底部受到的压强增大．
故答案为：上浮；1.5；增大．

点评 本题考查了浮力、重力和液体压强的计算、物体的浮沉条件、液体压强，关键是对公式及公式变形的理解和应用，利用好隐含条件物体浸没水中时V_排=V．