Question

【題目】重為10牛的金屬塊用彈簧測力計吊著浸沒在水中，這時彈簧測力計的示數為8牛，則該金屬塊受到的浮力是_____牛；此時金屬塊受到液體向上的壓力比受到液體向下的壓力______。浮力的方向總是______的。

Answer 1

【答案】2 大 豎直向上

【解析】

彈簧測力計兩示數之差即為這時金屬塊受到的浮力；利用壓力、壓強的公式求浸在液體中的金屬塊受到的液體對它產生的壓力，分析所受壓力的合力，從而得到浮力產生的原因。

[1]當金屬球浸沒在水中，受到的浮力：

；

[2]據相同深度液體向各個方向的壓強相等的特點可知，金屬塊浸沒在水中時，它的側面受到的各個方向水的壓力相互平衡，即可以相互抵消掉；而金屬塊上、下表面所受的壓力是不同的，上表面所處的深度為，下表面深度為，則上表面受到的壓強為：

，

受到的壓力為：

；

下表面受到的壓強為：

，

受到的壓力為：

．

又，所以，則此時金屬塊受到水向上的壓力比受到水向下的壓力大；

[3]金屬塊上、下表面的壓力差就產生了浮力，即：

，

所以浮力方向是與向上的壓力F向上的方向一致，是豎直向上的。