Question

如图所示，弹簧秤下悬挂一水桶，桶与水的总质量为5千克，用细线系一质量为1.78千克的实心铜球，用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中，使铜球在水中静止不动，且不与桶壁、桶底接触，桶中的水也没有溢出．已知铜的密度为8.9×10³千克/米³．试分析、计算在这种情况下，
（1）铜球受到的浮力为多大？
（2）小球缓慢浸入水的过程中，水对桶底的压强是______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是因为______．
（3）根据你的判断，小球缓慢浸入水的过程中，弹簧秤的示数将怎样变化？______（选填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

【答案】分析：本题目是一道综合性很强的题目，先是求浮力，利用基本计算公式，然后利用压强相关知识点，根据题意找出其中的变化及原因．在做最后一问时，要注意弹簧测力计测的不只是一桶水的重力，在小球浸入水的过程中，还会受到小球所受浮力的反作用力．
解答：解：（1）V_排=V_物=
F_浮=ρ_水gv=ρ_水g=1.0×10³Kg/m³×10N/Kg×=2N；
（2）小桶缓慢浸入水中，则水和小球对桶底的压力增大，P=，由于面积不变，压力增大，则压强也增大；
（3）小球浸入水的过程中，会受到浮力的作用，同时小球会对液体有一个反作用力，其大小为F_浮；因此弹簧测力计的示数：F=G+F_浮，因此随着浸入水的深度增大，示数会变大．
故答案为：（1）铜球受到的浮力2N，
（2）增大，桶底面积不变，压力增大，则压强也会增大，
（3）增大．
点评：本题目将浮力压强综合起来考查学生对相关知识的掌握，学生要对相关知识掌握扎实，题目便不难解出．