Question

在探究浮力的實驗中，王波同學將一塊質量為78g的鐵塊懸掛在彈簧秤的掛鉤上：
（1）當她手提彈簧秤將該鐵塊緩慢放入水中的過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的讀數(shù)逐漸______；當鐵塊完全浸入水中后，改變它在水中的深度，彈簧秤的讀數(shù)______． （填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）當鐵塊完全浸入水中后，彈簧秤的讀數(shù)應該是______N．（鐵的密度是7.8×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）由F_浮=ρ_水gV_排可知，當將鐵塊緩慢放入水中的過程中，排開水的體積增大，鐵塊受到的浮力變大，因為F_浮=G-F_示，所以彈簧測力計的示數(shù)變小；當鐵塊完全浸入水中后，排開水的體積不變、浮力不變，彈簧測力計的示數(shù)不再變化；
（2）當鐵塊完全浸入水中后，鐵塊排開水的體積：
v_排=v_鐵===10cm³=1×10^-5m³，
鐵塊所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg×10N/kg×1×10^-5m³=0.1N；
鐵塊重：
G=mg=78×10^-3kg×10N/kg=0.78N，
彈簧測力計的示數(shù)：
F_示=G-F_浮=0.78N-0.1N=0.68N．
故答案為：（1）變小，不變；（2）0.68；
分析：由題知鐵塊的質量，利用重力公式求鐵塊重G，
（1）當鐵塊慢慢放入水中，排開水的體積逐漸變大，根據(jù)阿基米德原理知道鐵塊受到的浮力變大；此時金屬球受到的浮力等于鐵塊重減去彈簧測力計的示數(shù)（F_浮=G-F_示），由此可知彈簧測力計的讀數(shù)變小；當金屬球全部浸沒在水中后，排開水的體積逐漸不變，受到的浮力不變；
（2）利用公式v=求解出鐵塊的體積，當鐵塊全部浸沒在水中時，利用阿基米德原理求出鐵塊受到的浮力，再根據(jù)F_浮=G-F_示求彈簧測力計的示數(shù)．
點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和運用，利用好稱重法測浮力（F_浮=G-F_示）是本題的關鍵．