题目内容

17.如图所示,用细线拴住一质量为1千克,密度为2×103千克/米3的实心小球,接着将小球放在烧杯内,与烧杯底部接触,细线系在弹簧测力计的挂钩上,弹簧测力计的拉环固定在支架上,最后调节支架的高度,使弹簧测力计的示数为4牛.往烧杯内注水,在小球浸没前,小球所受的浮力变大(选填“变大”、“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数不变(选填“变大”或“变小”或“不变”).

分析 根据F浮=ρ液gV排判断浮力的变化,计算小球的体积,由F浮=ρ液gV排得出其完全浸没时的浮力,根据F=G-F浮计算出小球受到的最小拉力,判断出测力计的示数变化.

解答 解:
由F浮=ρ水gV排,往烧杯内注水,在水面没有浸没小球前,排开水的体积不断增大,所以受到的浮力变大;
当未加水时,测力计的示数为4N,则容器对小球的支持力为F支持=mg-F=1kg×10N/kg-4N=6N;
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,小球的体积V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1kg}{2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=5×10-4m3;
小球完全浸没时所受浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N<6N;
则小球在整个过程中,测力计的示数将不变;
故答案为:变大;不变.

点评 本题主要考查了阿基米德原理、浮沉条件的应用,在比较浮力大小时,要根据实际情况选择合适的方法.

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