Question

7．一個(gè)重為40N，體積為5dm³的物體投入水中，靜止后物體所受浮力為40N，若將該物體的下半部分完全插入水底的泥沙中，靜止時(shí)該物體所受的浮力為0N，若用“稱重法”來測(cè)量它在水中所受的浮力不能（填“能”或“不能”）成功，你的理由是此時(shí)F_拉為0．

Answer 1

分析 （1）利用浮力的公式進(jìn)行計(jì)算，得出當(dāng)物體完全浸沒時(shí)受到的浮力，比較浮力與重力的大小，根據(jù)浮沉條件可判斷物體的浮沉狀態(tài)，再求出浮力；
（2）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因分析該物體的下半部分完全插入水底的泥沙中物體所受的浮力情況．
（3）“稱重法”是根據(jù)物體受力平衡變換來測(cè)量浮力的方法，當(dāng)物體受到豎直向上的拉力時(shí)，拉力、重力和浮力三力平衡，向上的拉力加浮力等于向下的重力，所以浮力等于重力減去拉力，如果物體是掛在彈簧測(cè)力計(jì)下面，拉力就等于物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力．

解答 解：（1）物體完全浸沒時(shí)，所受的浮力F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-3m³=50N，重力40N小于浮力50N，所以物體靜止時(shí)會(huì)漂浮在水面，此時(shí)受的浮力為F_浮′=G=40N．
（2）若將該物體的下半部分完全插入水底的泥沙中，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：上下表面受到的壓力差可知，此時(shí)該物體下表面沒有受到水的壓力，故靜止時(shí)該物體所受的浮力為0，“稱重法”來測(cè)量它在水中所受的浮力，該物體的下半部分完全插入水底的泥沙中，此時(shí)F_拉為0，由F_浮=G-F_拉可知，故不能用“稱重法”來測(cè)量它在水中所受的浮力．
故答案為：40；0；不能；此時(shí)F_拉為0．

點(diǎn)評(píng) 解決本題用到了浮力的公式與浮沉條件，解題的順序是關(guān)鍵，先求浮力，再判斷浮沉才能得出正確的結(jié)果．