Question

15．某長方體懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止在空氣中測力計(jì)的示數(shù)為10牛；若該立方體一半浸在水中測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?.1牛（如圖所示），則此時長方體所受水的浮力為4.9牛，浮力的方向?yàn)樨Q直向上；若撤去彈簧秤的拉力，將該長方體放入水中，當(dāng)它靜止時上下表面所受施加的壓力差為9.8牛．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱重法計(jì)算出立方體一半浸在水中受到的浮力大小；浮力的方向是豎直向上的；
（2）根據(jù)排開水的體積關(guān)系求出物體全部浸沒水中時受到的浮力，與物體重力比較，根據(jù)漂浮條件確定物體在水中的狀態(tài)；進(jìn)而求出撤去彈簧秤的拉力將該長方體放入水中，當(dāng)它靜止時受到的浮力；
（3）利用浮力的實(shí)質(zhì)（物體受到的浮力等于物體上下表面所受水的壓力差）求解．

解答 解：
（1）由題可知，把物體一半體積浸入水中時，測力計(jì)的示數(shù)為F_示=5.1N，
此時物體所受浮力：
F_浮=G-F_示=10N-5.1N=4.9N；
浮力的方向是豎直向上的；
（2）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排可知，物體全部浸沒水中時浮力：
F_浮′=2F_浮=2×4.9N=9.8N；
因?yàn)槲矬w全部浸沒水中時浮力F_浮′＜G，
所以當(dāng)撤去彈簧秤的拉力，將該長方體放入水中，當(dāng)它靜止時，物體下沉，
（3）因?yàn)槲矬w浸沒水中受到的浮力等于上下表面受到水的壓力差，
所以物體上下表面所受施加的壓力差：
△F=F_浮′=9.8N．
故答案為：4.9；豎直向上；9.8．

點(diǎn)評 本題考查了浮力的計(jì)算方法（壓力差法、阿基米德原理），涉及到用稱重法測量物體受到的浮力，知識點(diǎn)不多，要能熟練解答．