试题

（2012·新乡模拟）小明想测一个体积为0.5dm³空心铜球所受浮力的大小，于是他找来一个底面积为0.3dm²的大烧杯和量程符合要求的弹簧测力计．他先向放在水平桌面上的大烧杯中装入3kg的水，将铜球用细线系着挂在弹簧测力计上测出重力后，缓慢将铜球浸入水中．当铜球浸没在水中静止时（如图所示），弹簧测力计的示数是铜球重力的5/6．（取g=10N/kg）
（1）当铜球逐渐浸入水中而未完全浸没时，烧杯对桌面的压强逐渐．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）铜球全部浸入水中静止时，铜球受到的浮力是多少？
（3）细线松动，铜球沉到烧杯底部静止后，若烧杯的重力忽略不计，烧杯对桌面的压强是多少？

解：（1）当铜球逐渐浸入水中而未完全浸没时，排开水的体积逐渐增大，由公式P=ρgh可知水对烧杯底的压强增大，烧杯底面积不变，由F=PS可知水对烧杯底的压力增大，这个压力传递给桌面，使得烧杯对桌面的压力增大，再由P=

F

S

可知容器对桌面的压强变大．
故答案为：变大．
（2）铜球浸没在水中受到的浮力为F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5×10^-3m³=5N．
答：铜球受到的浮力是5N．
（3）铜球浸没在水中静止时F浮=G-

5

6

G=

1

6

G，
所以铜球的重力为   G=6F_浮=6×5N=30N，
烧杯内水的重力为  G_水=m_水g=3kg×10N/kg=30N，
烧杯对桌面的压强为p=

F

S

=

G水+G

S

=

30N+30N

0.3×10-2m2

=2×104Pa．
答：烧杯对桌面的压强是2×10⁴Pa．