Question

把一块表面很干净的10×10cm²厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面，测得示数为2.5N，手持弹簧秤的上端，把玻璃板往下全部放入水一定深度处，测得弹簧秤示数为1.5N，再慢慢提起弹簧秤，当玻璃板即将离开水面时，弹簧测力计的示数如图，玻璃板完全脱离水面后，弹簧秤示数回到2.5N．试回答下列问题：
（1）玻璃板浸没在水中时受到的浮力是________N，玻璃板的密度为________．
（2）小明发现，玻璃板即将离开水面时，弹簧秤的示数比玻璃板的重力大
________N，这说明此时玻璃还受到方向向________的一个力．
（3）关于这个力的来历，小明开展了探究．一开始小明猜想是所受的是大气压力，但他很快否定了自己的想法，原因是玻璃板上表面所受的大气压力约为________N，但上、下表面受到的大气压力平衡．
（4）小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时，玻璃板与水面的接触情况，如图，由此他想到这个力可能是________．

Answer 1

解：（1）利用称重法可知：F_浮=G-F=2.5N-1.5N=1N，
根据阿基米德原理：F_浮=ρ_水gv_排得
所以，根据G=mg=ρvg得；
（2）玻璃板即将离开水面时，由弹簧秤可以读出示数为：3.2N，故比物体重大3.2N-2.5N=0.7N，方向向下与拉力方向相反．
（3）璃板上表面所受的大气压力：F=ps=1.013×10⁵N/m²×100×10^-4m²=1013N．
（4）水与玻璃接触，分子之间产生了相互作用的引力．
故答案为：（1）1，2.5×10³kg/m³．（2）0.7N，下．（3）1013N．（4）玻璃与水之间由相互作用的引力．
分析：（1）利用称重法可求浮力，再利用阿基米德原理求体积，利用G=mg求玻璃的密度；
（2）玻璃板即将离开水面时，可以读出弹簧秤的示数3.2N，故大0.7N，方向应向下，因向上的力只有拉力和浮力．
（3）求大气压力可以利用F=ps计算．
（4）水与玻璃接触，产生分子之间相互作用的引力．
点评：本题把如何求浮力和对物体进行受力分析、大气压强的知识联系在一起，难度大，做题时要逐步完成，逐一分析．注意单位换算：1m²=10⁴cm²