Question

15．金属块下用一根弹簧支撑着放入容器内，倒入水，使部分金属块浸在水中（如图所示），此时水深20cm，则水对容器底的压强为2000Pa，再向容器内倒入部分水（金属块仍露出水面），则球受到的浮力将变大，弹簧的长度将变大．

Answer 1

分析 （1）知道容器内水深和水的密度，利用液体压强公式求水对容器底的压强；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排判断再向容器内倒入部分水时浮力的变化；根据力的合成和力的作用的相互性分析弹簧长度的变化．

解答 解：水对容器底的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa．
再倒入部分水后，水的密度自然不变，金属块浸入水中的体积变大，根据F_浮=ρ_水gV_排可知，金属块受到的浮力将变大；
对金属块进行受力分析可知，金属块共受到三个力的作用，一个是重力，一个是浮力，一个是弹簧对金属块的支持力，并且重力等于浮力和支持力之和，重力不变，浮力变大，则弹簧对金属块的支持力变小，根据力的作用相互性可知，金属块对弹簧的压力变小，所以，弹簧长度变大．
故答案为：2000；变大；变大．

点评 此题考查液体压强公式的应用，力的合成以及力的作用的相互性，关键是对金属块进行正确的受力分析，并从中得出弹簧对金属块的支持力的大小．