Question

5．将盛有适量水的容器放在水平桌面上，将重4N、体积为50cm³的物体系在有细线的弹簧测力计下慢慢浸入水中，物体从开始浸入水中到完全浸没在水中（水不溢出），容器底部受到的液体压强变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），在这个过程中，弹簧测力计最小读数是3.5N．（物体不触底）

Answer 1

分析 （1）液体压强与液体的密度和深度有关；
（2）浸没在液体中的物体受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关，与所处的深度无关．据此判断出何时物体所受浮力最大，即弹簧测力计的示数最小，利用F_浮=ρ_液gV_排求出物体所受浮力，再利用测力计的示数等于重力减去浮力求解．

解答 解：
物体从刚开始浸入水中到完全浸没在水中，排开液体的体积越来越大，水不溢出，水的深度越来越大，由p=ρgh可知，水对容器底的压强变大；
由F_浮=ρ_液gV_排可知，液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体所受液体的浮力越大，因此，物体全部浸没在水中时，排开水的体积最大、所受浮力最大，而弹簧测力计的示数等于重力减去浮力，所以弹簧测力计的示数最小．
物体全部浸没时，V_排=V=50cm³=5×10^-5m³，
物体所受浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-5m³=0.5N．
弹簧测力计最小读数F_示=G-F_浮=4N-0.5N=3.5．
故答案为：变大；3.5．

点评 此题考查液体压强公式的应用、浮力大小的计算，根据F_浮=ρ_液gV_排首先判断出何时物体所受浮力最大，即弹簧测力计的示数最小是解答此题的关键．