Question

10．如图所示，重为8牛的物体静止在水面下，物体的体积为5×10^-4米³，物体所受的浮力为4.9牛，弹簧测力计的示数为3.1牛．当剪断连接物体与测力计的细线时，物体所受浮力的大小不变，容器中的绳子剪断后，金属块B将沉底，则金属块B在下沉过程中所受的浮力将不变，水对容器底部的压强将不变．（后三个空均选填“变大”、“不变”或“变小”）

Answer 1

分析 （1）知道物体的体积（浸没时排开水的体积），利用阿基米德原理可求物体受到水的浮力；
（2）此时，物体静止，受到的重力等于浮力加上拉力（弹簧测力计的示数），据此求弹簧测力计的示数；
（3）当剪断连接物体与测力计的细线时，物体将下沉，排开水的体积不变，根据阿基米德原理的推导公式F_浮=ρ_水gV_排判断浮力变化．
（4）根据p=ρgh分析水对容器底部的压强．

解答 解：
（1）由于物体浸没水中，所以V_排=V=5×10^-4m³，
物体受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×5×10^-4m³×9.8N/kg=4.9N，
（2）根据称重法测浮力有：F_浮=G-F_示，
则弹簧测力计的示数：F_示=G-F_浮=8N-4.9N=3.1N，
（3）当剪断连接物体与测力计的细线时，金属块排开水的体积不变，水的密度不变，由F_浮=ρ_水gV_排可知，受到的浮力不变；
（4）容器中的绳子剪断后，金属块B将沉底，金属块B在下沉过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F_浮=ρ_水gV_排可知，受到的浮力不变．
（5）由图可知，物体浸没水中，当剪断连接物体与测力计的细线后，排开水的体积不变，水的深度不变，由p=ρgh可知，水对容器底部的压强不变．
故答案为：4.9；3.1；不变；不变；不变．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，会对物体进行正确的受力分析得出G=F_浮+F_示（也可以从称重法测浮力上得出）是本题的关键．