弹簧秤的下端吊着一个金属球,当系统静止时,弹簧秤的示数是4N;若将金属球慢慢浸入水中,弹簧秤的读数将逐渐________(选填“变大”、“变小”),金属球受到的浮力将逐渐________(选填“变大”、“变小”);当金属球的一半浸在水中时,弹簧秤的示数是2.4N,这时金属球受到的浮力是________N;当金属球全部浸没在水中后,弹簧秤的示数是________N.
变小 变大 1.6 0.8
由题知金属球的重G,当金属球慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,根据阿基米德原理知道金属球受到的浮力变大;此时金属球受到的浮力等于金属球重减去弹簧测力计的示数(F浮=G-F示),由此可知弹簧测力计的读数变小;当金属球的一半浸在水中时,利用F浮=G-F示求金属球受到的浮力;当金属球全部浸没在水中后,受到的浮力为一半浸在水中时受到浮力的2倍,再根据F浮=G-F示求弹簧测力计的示数.
解答:当金属球慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,
∵F浮=ρ水v排g,
∴金属球受到的浮力逐渐变大;
∵F浮=G-F示,金属球的重G=4N不变,
∴弹簧测力计的读数变小;
当金属球的一半浸在水中时,F示=2.4N,
F浮=G-F示=4N-2.4N=1.6N;
当金属球全部浸没在水中后,F浮′=2F浮=2×1.6N=3.2N,
∵F浮′=G-F示′,
∴F示′=G-F浮′=4N-3.2N=0.8N.
故答案为:变小,变大,1.6,0.8.
点评:本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握,利用好“称重法”测浮力是本题的关键.
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