Question

如图所示，将挂有一个金属体的弹簧测力计在空气中静止，并且与容器及水不接触，此时弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸没水中（与容器的底不接触），弹簧测力计的示数为3 N．求：（g=10N/kg）
①金属块在水中受到的浮力多少N？
②金属体排开水的质量为多少kg？
③金属体由图乙位置逐渐浸入至图丙位置的过程中，试分析金属体底部受到水的压强是如何变化的？

Answer 1

分析：（1）已知弹簧测力计在空中的示数和浸没在水中时的示数，利用称重法F_浮=G-F计算浮力；
（2）利用阿基米德原理先求出重力，再利用G=mg计算m；
（3）由图乙位置逐渐浸入至图丙位置的过程中，深度越来越大，利用压强计算p=ρgh公式分析即知．

解答：解：（1）金属块在水中受到的浮力F_浮=G-F=5N-3N=2N；
（2）根据阿基米德原理，浸在液体里的物体所受的浮力等于它排开液体的重力，故F_浮=G_排=2N；
所以，m= 

G

g

 =

2N

10N/kg

=0.2kg；
（3）由图乙位置逐渐浸入至图丙位置的过程中，深度越来越大，
利用压强计算p=ρgh公式分析可知在密度ρ不变的情况下，h增大，所以，压强p增大．
答：①金属块在水中受到的浮力2N；②金属体排开水的质量为0.2kg；
③金属体由图乙位置逐渐浸入至图丙位置的过程中，金属体底部受到水的压强是逐渐变大的．

点评：本题考查了计算浮力的方法：称重法、阿基米德原理；还考查了影响液体压强的因素．