Question

（2005?揚州）把一塊表面很干凈的10×10cm²厚玻璃板掛在彈簧測力計的下面，測得示數為2.5N，手持彈簧秤的上端，把玻璃板往下全部放入水一定深度處，測得彈簧秤示數為1.5N，再慢慢提起彈簧秤，當玻璃板即將離開水面時，彈簧測力計的示數如圖，玻璃板完全脫離水面后，彈簧秤示數回到2.5N．試回答下列問題：
（1）玻璃板浸沒在水中時受到的浮力是

1

N，玻璃板的密度為

2.5×10³kg/m³

．
（2）小明發現，玻璃板即將離開水面時，彈簧秤的示數比玻璃板的重力大

1.1

N，這說明此時玻璃還受到方向向

下

的一個力．
（3）關于這個力的來歷，小明開展了探究．一開始小明猜想是所受的是大氣壓力，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氣壓力約為

1013

N，但上、下表面受到的大氣壓力平衡．
（4）小明仔細觀察了玻璃板即將離開水面時，玻璃板與水面的接觸情況，如圖，由此他想到這個力可能是

玻璃分子與水分子間有引力

．

Answer 1

分析：（1）利用稱重法可求浮力，再利用阿基米德原理求體積，利用G=mg求玻璃的密度；
（2）玻璃板即將離開水面時，可以讀出彈簧秤的示數3.6N，故大1.1N，方向應向下，因向上的力只有拉力和浮力．
（3）求大氣壓力可以利用F=ps計算．
（4）水與玻璃接觸，產生分子之間相互作用的引力．

解答：解：（1）利用稱重法可知：F_浮=G-F=2.5N-1.5N=1N，
根據阿基米德原理：F_浮=ρ_水gv_排得v排= 

F浮

ρ水g

=

1N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10-4m3
所以，根據G=mg=ρvg得ρ=

G

vg

=

2.5N

1×10-4m3×10N/kg

=2.5×103kg/m3；
（2）玻璃板即將離開水面時，由彈簧秤可以讀出示數為：3.6N，故比物體重大3.6N-2.5N=1.1N，方向向下與拉力方向相反．
（3）璃板上表面所受的大氣壓力：F=ps=1.013×10⁵N/m²×100×10^-4m²=1013N．
（4）水與玻璃接觸，分子之間產生了相互作用的引力．
故答案為：（1）1，2.5×10³kg/m³．（2）1.1N，下．（3）1013N．（4）玻璃與水之間由相互作用的引力．

點評：本題把如何求浮力和對物體進行受力分析、大氣壓強的知識聯系在一起，難度大，做題時要逐步完成，逐一分析．注意單位換算：1m²=10⁴cm²