Question

【題目】某長方體懸掛在彈簧測力計下，靜止在空氣中測力計的示數為10牛；若該立方體一半浸在水中測力計的示數變為5.1牛（如圖所示），則此時長方體所受水的浮力為牛，浮力的方向為；若撤去彈簧秤的拉力，將該長方體放入水中，當它靜止時上下表面所受施加的壓力差為牛.

Answer 1

【答案】4.9；豎直向上；9.8
【解析】（1）由題可知，把物體一半體積浸入水中時，測力計的示數為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；

因為物體全部浸沒水中時浮力F浮′＜G，

所以當撤去彈簧秤的拉力，將該長方體放入水中，當它靜止時，物體下沉；

因為物體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的壓力差：△F=F浮′=9.8N.

所以答案是：4.9；豎直向上；9.8.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解浮力產生的原因的相關知識，掌握浮力產生的原因：浸在液體中的物體受到液體對它向上的壓力大于液體對它向下的壓力．兩個壓力的合力就是浮力，浮力的方向是豎直向上的，以及對阿基米德原理的理解，了解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．