Question

【题目】某长方体悬挂在弹簧测力计下，静止在空气中测力计的示数为10牛；若该立方体一半浸在水中测力计的示数变为5.1牛（如图所示），则此时长方体所受水的浮力为牛，浮力的方向为；若撤去弹簧秤的拉力，将该长方体放入水中，当它静止时上下表面所受施加的压力差为牛.

Answer 1

【答案】4.9；竖直向上；9.8
【解析】（1）由题可知，把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为F示=5.1N，

此时物体所受浮力：

F浮=G-F示=10N-5.1N=4.9N；浮力的方向是竖直向上的；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，物体全部浸没水中时浮力：

F浮′=2F浮=2×4.9N=9.8N；

因为物体全部浸没水中时浮力F浮′＜G，

所以当撤去弹簧秤的拉力，将该长方体放入水中，当它静止时，物体下沉；

因为物体浸没水中受到的浮力等于上下表面受到水的压力差，所以物体上下表面所受的压力差：△F=F浮′=9.8N.

所以答案是：4.9；竖直向上；9.8.
【考点精析】解答此题的关键在于理解浮力产生的原因的相关知识，掌握浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它向上的压力大于液体对它向下的压力．两个压力的合力就是浮力，浮力的方向是竖直向上的，以及对阿基米德原理的理解，了解阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．