的金属块排开水的重力G水F浮G-F′147N-98N49N.根据浮力产生的原因,即浮力是由物体所受液体向上与向下的压力差产生的,得出F浮F向上-F向下,故本题中的金属块下表面所受水向上的压力F向上F浮+F向下49N+196N245N.答案:49245
例2、上海市中考试题用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力为__________N.若该球重为6N,则浮力与重力的合力大小为__________N,放手后这个球将__________.填“上浮”、“悬浮”或“下沉”解析:由阿基米德原理F浮ρ液V排g可计算出球浸没在水中所受的浮力F浮ρ水V排g10×103kgm3×5×10-4m3×98Nkg49N;物体所受浮力是竖直向上的,所受重力是竖直向下的,则这两个力的合力大小F合G-F浮6N-49N11N;根据浮沉条件可知:物体在液体中是浮是沉,决定于物体浸没时所受的浮力F浮与重力G的大小关系,若F浮G,物体上浮,最终漂浮;若F浮G,物体会悬浮;若F浮G,物体会下沉到容器底部而静止.本题中小球所受浮力与重力的关系是F浮G,故球会下沉.答案:4911下沉
例3、天津市中考试题装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆形大容器B的水面上,所受的浮力为F1,如图所示,若把金属球从A中拿出投入B的水中沉到底部时,小容器A所受的浮力大小为F2,底部对金属球的支持力大小为N,那么()
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fA.金属球所受重力大小为F1-F2B.小容器所受重力的大小为F2C.小容器所受浮力减小了ND.大容器底部受水的压力减小了N解析:这是一道分析性极强的题目.要根据物体所处的状态分析它的受力情况,还需要根据阿基米德原理、物体浮沉条件分析物体所受浮的变化量及容器底部所受压力的变化量,装有金属球的小容器A漂浮时所受浮力为F1,则有F1GA+G球①当金属球投入容器B后,小容器A漂浮时所受浮力大小为F2,则有GAF2②
综合①、②式,则有G球F1-F2,故选项AB正确;小容器A在金属球拿出前后所受的浮力减小量为△F浮F1-F2G球,当金属球沉入大容器底静止时,它的受力平衡,即N+F球浮G球,
故N≠G球,选项C错误;金属球在容器A中时,F1GA+G球ρ水V排g,得出
,金
属球投入容器B后,金属球和容器A所受的总浮力F′2GA+ρ水V球g,得出
,
由于V′排V排,所以大容器中水面会下降,水面下降的高度
,大容器底部所受水
的压力减小量△F△PS容ρ水g△hS容G球-ρ水V球gG球-F球浮.又因为球静止在容器底部时G球-F球浮N,所以存在等式△FN.故选项D正r