Question

4．最近灵溪塘北河道正在清理淤泥，为清除淤泥先要将河道的水抽干，把电动抽水机绑三个浮筒上，通电后进行抽水．
电动机和浮筒有关数据如表（电动机线圈不能浸水，电动抽水机浸入水中部分体积不计）．
（1）空桶放在水中漂浮时，受到浮力的作用，浮力的方向为竖直向上．
（2）把小型电动抽水机绑在三个浮筒上时，浮筒总浸入水中的体积为多少？
（3）为了加快抽水的速度，工人更换用了更大型号的电动抽水机．此时浮筒下沉了一些，则浮筒受到浮力怎么变化变大（填“不变”、“变大”或“变小”）．

每个浮筒质量（千克）	25
每个浮筒体积（米3）	0.05
小型电动抽水机质量（千克）	30
大型电动抽水机质量（千克）	50

Answer 1

分析 （1）浮力的方向是竖直向上的，据此作答；
（2）根据题意可知，把小型电动抽水机绑在三个浮筒上时，整体处于漂浮状态；结合表中数据根据漂浮条件可求出整体受到的浮力；再根据F_浮=ρ_水 gV_排可得浮筒总浸入水中的体积；
（3）换用了更大型号的电动抽水机，此时浮筒下沉了一些，即浮筒排开水的体积增大，根据阿基米德原理F_浮=ρ_水 gV_排可判断浮力的变化情况．

解答 解：（1）空桶放在水中漂浮时，受到浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的；
（2）根据题意可知，把小型电动抽水机绑在三个浮筒上时，整体处于漂浮状态；
由表格数据可知，每个浮筒质量为25kg，小型电动抽水机质量为30kg，
根据漂浮条件可得，整体受到的浮力：
F_浮=G_总=m_总g=（3×25kg+30kg）×10N/kg=1050N；
由F_浮=ρ_水 gV_排可得，浮筒总浸入水中的体积：
V_浸=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1050N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.105m³．
（3）换用了更大型号的电动抽水机，此时浮筒下沉了一些，即浮筒排开水的体积增大，根据F_浮=ρ_水 gV_排可知，浮筒受到浮力变大．
故答案为：
（1）竖直向上；
（2）把小型电动抽水机绑在三个浮筒上时，浮筒总浸入水中的体积为0.105m³；
（3）变大．

点评 本题考查了浮力的方向、漂浮条件和阿基米德原理，关键是对题意的理解，明确整体处于漂浮状态，还需要从表格中获取有用的信息．