Question

3．如圖所示，兩只完全相同的盛水容器放在臺(tái)秤上，用細(xì)線懸掛質(zhì)量相同的實(shí)心鉛球和鋁球（ρ_鉛＞ρ_鋁），全部沒入水中，此時(shí)容器中水面高度相同，設(shè)掛鉛和鋁的繩的拉力分別為T₁和T₂，磅秤的示數(shù)分別為F₁和F₂則：F₁=F₂，T₁＞T₂（填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 （1）浸在液體或氣體中的物體都受到豎直向上的浮力的作用，物體所受浮力的大小不僅跟液體的密度有關(guān)，還跟物體排開液體的體積有關(guān)，據(jù)此分析物體所受浮力大小關(guān)系；再根據(jù)物體受力平衡判斷拉力大小關(guān)系．
（2）先根據(jù)p=ρgh求出液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)，然后根據(jù)F=Ps求出容器底受到的壓力，再加上容器自身重力即為磅秤的示數(shù)．

解答 解：（1）對(duì)于懸吊在水中的球來說，它受到自身的重力G、水對(duì)它的浮力F和懸線對(duì)它的拉力T三個(gè)力的作用而處于平衡，則此三力間應(yīng)有關(guān)系為T=G-F；以題述的鉛球和鋁球相比較，由于兩者是質(zhì)量相等的實(shí)心球，故G₁=G₂．由于鉛的密度大于鋁的密度，則鉛球的體積小于鋁球的體積，由于兩者均浸沒于水中，所以鉛球所受水的浮力F_浮1小于鋁球所受水的浮力F_浮2，即F_浮1＜F_浮2．故T₁＞T₂；
（2）因?yàn)橐好娓叨认嗤�，由p=ρgh可知，容器底受到的壓強(qiáng)相等；又因?yàn)镕=pS，所以容器底受到的壓力相等．
則磅秤示數(shù)等于容器底受到的壓力和容器自身的重力，故F₁=F₂．
故答案為：=；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查密度、阿基米德、壓強(qiáng)計(jì)算公式以及受力平衡的分析和應(yīng)用．本題的關(guān)鍵點(diǎn)：一是確定天平受到力的分析，即F=pS；二是對(duì)球進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)力的合成計(jì)算拉力的大�。�