Question

我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系．如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F₁、F₂；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F₃、F₄．
（1）请你分析弹簧测力计示数的变化，即F₃

 

F₁（选填“＞”“=”“＜”）．
（2）水对铁球的浮力大小为

 

，若

 

，就说明了作用力与反作用力大小相等．

Answer 1

分析：把小球浸没在水中时，小球受到竖直向上的浮力的作用．由受力分析可得出弹力的变化．

解答：解：（1）因乙中小球受到浮力的作用，浮力向上，故弹力减小；故F₃＜F₁； 
（2）对小球分析可知，铁球受到的浮力为：F₁-F₃；
对烧杯分析可知，由于烧杯中的水受到小球的反作用力，则示数增加；其变化值为F₄-F₂；
若 F₁-F₃=F₄-F₂，则可以证明作用力与反作用力大小相等；
故答案为：（1）＜；（2）F₁-F₃； F₁-F₃=F₄-F₂

点评：本题考查平衡条件的运用，知道球对水的反作用力等于受到水的浮力是本题的关键．