Question

5．取一只重力忽略不計小塑料袋，袋內(nèi)裝水過半，用細線把袋口扎緊，如圖（a）所示，用彈簧測力計測出水袋重為2.8N，將裝水的塑料袋逐漸浸入水中，當(dāng)彈簧測力計讀數(shù)變?yōu)?.2N時，說明塑料袋內(nèi)水面比袋外水面高（填“高”、“低”、“相平”）；一個重為2N的蘋果懸浮在水中如圖（b），受到的浮力為2N；蘋果被切成大小兩塊，用手捏緊浸沒在水中，松手漂后小塊靜止時漂浮在水面如圖（c），則剩下的大塊蘋果將
下沉（選填“下沉”、“漂浮”或“上浮”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理知道，水受到水的浮力等于排開水的重，若兩水面相平，彈簧測力計示數(shù)會為零．現(xiàn)在彈簧測力計的示數(shù)不為0，袋內(nèi)水沒有全浸入，據(jù)此分析判斷．
（2）物體懸浮時，浮力等于重力；判定大塊蘋果上浮或下沉，應(yīng)先從整體上再到小塊蘋果的狀態(tài)去判定．

解答 解：
若袋內(nèi)水面與袋外水面相平，則排開水的體積等于袋內(nèi)水的體積，根據(jù)阿基米德原理，此時排開水的重力等于袋內(nèi)水的重力，所以測力計的示數(shù)應(yīng)為零．
而題中測力計示數(shù)為1.2N，即F_示=G-F_浮=1.2N，由此可知袋內(nèi)水的重力大于受到的浮力（排開水的重力），即G＞G_排，而G=mg=ρVg，所以袋內(nèi)水的體積大于排開水的體積，或者說袋內(nèi)水沒有全浸入水中，袋內(nèi)水面比袋外水面高．
（2）因為蘋果懸浮在水中，說明F_浮=G=2N；
蘋果被切成大小兩塊，用手捏緊浸沒在水中，松手漂后小塊靜止時漂浮在水面如圖（c），
說明：F_小=G_小；
又G_小+G_大=G=F_大+F_小
則G_大＞F_大，若將剩下的大塊蘋果浸沒水中，松手后大塊將會下沉．
故答案為：高；2；下沉．

點評 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理的掌握和運用，理解“兩水面相平，彈簧測力計示數(shù)會為零”是本題的關(guān)鍵．