试题

（2010·昆明模拟）在探究浮力的实验中，王波同学将一块质量为78g的铁块悬挂在弹簧秤的挂钩上：
（1）当她手提弹簧秤将该铁块缓慢放入水中的过程中，发现弹簧秤的读数逐渐；当铁块完全浸入水中后，改变它在水中的深度，弹簧秤的读数．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）当铁块完全浸入水中后，弹簧秤的读数应该是N．（铁的密度是7.8×10³Kg/m³，g=10N/Kg）
（3）某潜水艇在上浮过程中运动越来越快．在某位置，潜水艇受到的重力大小是G．浮力大小是F，则潜水艇所受重力和浮力的合力大小是（请用G和F表示）．上浮过程中，潜水艇底部所受水的压强变化情况是．

解：（1）由F_浮=ρ_水gv_排可知，当将铁块缓慢放入水中的过程中，排开水的体积增大，铁块受到的浮力变大，因为F_浮=G-F_示，所以弹簧测力计的示数变小；当铁块完全浸入水中后，排开水的体积不变、浮力不变，弹簧测力计的示数不再变化；
（2）当铝块完全浸入水中后，铁块排开水的体积：v_排=v_铁=

m

ρ

=

78g

7.8g/cm3

=10cm³=10×10^-6m³，
铁块所受的浮力：F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
铁块重：G=mg=78×10^-3kg×10N/kg=0.78N，
弹簧测力计的示数：F_示=G-F_浮=0.78N-0.1N=0.68N．
（3）潜水艇在水中受到到两个力，竖直向下的重力和竖直向上的浮力，由于潜水艇是加速上浮，所以浮力大于重力，合力为F-G；
上浮过程中，潜水艇所处深度越来越浅，压强也越来越小．
故答案为（1）变小，不变；（2）0.68；（3）F-G；越来越小．