Question

12．一个重4.9N体积为1dm³的小球，用手抓住浸没在水中，它受到的浮力是10N；松手后小球将上浮（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），此过程中小球受到水的压强变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；静止受到的浮力为4.9N，排开水的体积为4.9×10^-4m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 小球所受浮力根据公式F_浮=ρgV求出浮力，求出浮力后与重力比较，就可得出结论，小球在上升的过程中所处的深度变小，根据液体压强的公式得出小球受到水的压强的变化；结合物体的浮沉条件或阿基米德原理分析静止时物体受到的浮力，根据F_浮=ρgV_排可求得排开水的体积．

解答 解：小球浸没在水中，则V_排=V_物=1dm³=1×10^-3m³，
小球受到的浮力：F_浮=ρgV_排=1000kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N．
10N＞4.9N，即浮力大于重力，所以松手后小球将上浮；
当小球在水中上浮时，所处的深度h变小，由p=ρgh可知，小球受到水的压强将变小；
因为浮力大于其重力，故小球静止时会漂浮在水面上，此时所受的浮力F_浮'=G_球=4.9N．
由F_浮′=ρgV_排′可得，此时小球排开水的体积：
V_排′=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4.9×10^-4m³．
故答案为：10；上浮；变小； 4.9；4.9×10^-4．

点评 本题考查浮力的计算和液体压强的特点，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响浮力和液体压强的因素．