Question

把一塊表面很干凈的10×10cm²厚玻璃板掛在彈簧測(cè)力計(jì)的下面，測(cè)得示數(shù)為2.5N，手持彈簧秤的上端，把玻璃板往下全部放入水一定深度處，測(cè)得彈簧秤示數(shù)為1.5N，再慢慢提起彈簧秤，當(dāng)玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖，玻璃板完全脫離水面后，彈簧秤示數(shù)回到2.5N．試回答下列問(wèn)題：
（1）玻璃板浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是______N，玻璃板的密度為_(kāi)_____．
（2）小明發(fā)現(xiàn)，玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，彈簧秤的示數(shù)比玻璃板的重力大______N，這說(shuō)明此時(shí)玻璃還受到方向向______的一個(gè)力．
（3）關(guān)于這個(gè)力的來(lái)歷，小明開(kāi)展了探究．一開(kāi)始小明猜想是所受的是大氣壓力，但他很快否定了自己的想法，原因是玻璃板上表面所受的大氣壓力約為_(kāi)_____N，但上、下表面受到的大氣壓力平衡．
（4）小明仔細(xì)觀察了玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，玻璃板與水面的接觸情況，如圖，由此他想到這個(gè)力可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用稱(chēng)重法可求浮力，再利用阿基米德原理求體積，利用G=mg求玻璃的密度；
（2）玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，可以讀出彈簧秤的示數(shù)3.6N，故大1.1N，方向應(yīng)向下，因向上的力只有拉力和浮力．
（3）求大氣壓力可以利用F=ps計(jì)算．
（4）水與玻璃接觸，產(chǎn)生分子之間相互作用的引力．
解答：解：（1）利用稱(chēng)重法可知：F_浮=G-F=2.5N-1.5N=1N，
根據(jù)阿基米德原理：F_浮=ρ_水gv_排得
所以，根據(jù)G=mg=ρvg得；
（2）玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，由彈簧秤可以讀出示數(shù)為：3.6N，故比物體重大3.6N-2.5N=1.1N，方向向下與拉力方向相反．
（3）璃板上表面所受的大氣壓力：F=ps=1.013×10⁵N/m²×100×10^-4m²=1013N．
（4）水與玻璃接觸，分子之間產(chǎn)生了相互作用的引力．
故答案為：（1）1，2.5×10³kg/m³．（2）1.1N，下．（3）1013N．（4）玻璃與水之間由相互作用的引力．
點(diǎn)評(píng)：本題把如何求浮力和對(duì)物體進(jìn)行受力分析、大氣壓強(qiáng)的知識(shí)聯(lián)系在一起，難度大，做題時(shí)要逐步完成，逐一分析．注意單位換算：1m²=10⁴cm²