Question

（2007?懷柔區(qū)一模）如圖甲是一個空水池，底部的排水口已用塞子塞住，放水至虛線處，
（1）現(xiàn)將一質(zhì)量為60g，體積為750ml的空心密閉瓶放入水中，試計算該瓶靜止后所受的浮力；
（2）如用彈簧測力計向上逐漸用力拉塞子，如圖乙，當彈簧測力計的示數(shù)為5N時，塞子恰好被拔出．如用（1）中所用的空心密閉塑料瓶代替彈簧測力計，同樣使池中水位達到相同位置時恰好將塞子拔出，如圖丙，試計算塑料瓶排開水的體積為多大時能把塞子拔出．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）將體積為750ml的空心密閉瓶放入水中，判斷該瓶靜止后所處的狀態(tài)，根據(jù)漂浮條件求所受的浮力；
（2）如圖，塑料瓶受到三個力的作用：重力、拉力、浮力，當拉力為5N時，能把塞子拔起，據(jù)此求出塑料瓶受到的浮力，再利用阿基米德原理求塑料瓶排開水的體積．

解答：解：（1）將空心密閉瓶浸沒水中時F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×750×10^-6m³=7.5N；
G_瓶=m_瓶g=60×10^-3kg×10N/kg=0.6N，
∴F_浮＞G_瓶
則該瓶靜止后處于漂浮，F(xiàn)_浮1=G_瓶=0.6N；
（2）∵F_浮′-G_瓶=F_拉
∴F_浮′=G_瓶+F_拉═0.6N+5N=5.6N；
∵F_浮′=ρ_水gV_排′，
∴V_排′=

F浮′

ρ水g

=

5.6N

1×103kg/m3×10N/kg

=5.6×10^-4m³． 
答：（1）該瓶靜止后所受的浮力為0.6N；
（2）塑料瓶排開水的體積為5.6×10^-4m³時能把塞子拔出．

點評：本題考查了學生對阿基米德原理的了解與掌握，利用力的平衡求浮力是本題的關鍵．