Question

15．一正方体漂浮在水中，排开水的体积为5×10^-4米³，它受到的浮力为4.9牛，排开水的质量为0.5千克．若该正方体漂浮在酒精中（ρ_酒精＜ρ_水），与水中相比它下表面受到的压力将不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 根据阿基米德原理，利用公式F_浮=ρ_水gV_排可计算所受浮力的大小；根据浮力等于排开水的重力，可计算排开水的质量．
物体漂浮时，浮力始终与重力相等，又因为浮力等于物体在液体中上下表面的压力差，可得出其下表面压力的变化．

解答 解：（1）根据阿基米德原理，
正方体所受浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-4m³=4.9N；
因为F_浮=G_排=4.9N，由G=mg得，
排开水的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.9N}{9.8N/kg}$=0.5kg．
（2）浮力等于物体在液体中上下表面的压力差，而物体漂浮时，上表面所受水的压力为零，
由公式F_浮=F_下-F_上可得，F_上为零，所以F_下=F_浮，
若正方体漂浮在酒精中，所受浮力不变，仍等于自身重力，所以与水中相比它下表面受到的压力将不变．
故答案为：4.9；0.5；不变．

点评 能熟练运用阿基米德原理公式来进行计算，是解答的关键．同时，还要知道当物体漂浮时，其所受的浮力就等于其下表面所受的液体的压力．