Question

（2013?道外區(qū)三模）把一塊表面很干凈的10cm×10cm厚玻璃板掛在彈簧測(cè)力計(jì)的下面，其示數(shù)為2.5N；手持彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)，使玻璃板全部浸入水中某一深度，其示數(shù)為1.5N；再慢慢提起彈簧測(cè)力計(jì)，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)如圖甲所示；玻璃板完全脫離水面后，彈簧測(cè)力計(jì)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

1

N，玻璃板的密度為

2.5×10³kg/m³

．
（2）小明發(fā)現(xiàn)，玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比玻璃板的重力大

0.7

N，這說(shuō)明此時(shí)玻璃板還受到方向向下的力．
（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

1013

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乙所示，由此他想到這個(gè)力可能是

分子間相互作用的引力

．

Answer 1

分析：（1）測(cè)出物體在空氣中的重力，再測(cè)出其浸沒(méi)入水中的拉力，則二者之差就是它受到的浮力．根據(jù)阿基米德原理，浮力等于它排開(kāi)的液體受到的重力，因此，可求出這些液體的體積，也就是此題中玻璃板的體積，這樣就可以根據(jù)密度的公式求密度了．
（2）玻璃板即將離開(kāi)水面時(shí)，可以讀出彈簧秤的示數(shù)3.2N，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）玻璃板浸沒(méi)入水中時(shí)受到的浮力F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N．
玻璃板的質(zhì)量m=

G

g

=

2.5N

10N/kg

=0.25kg．
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴玻璃板的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=10^-4m³．
玻璃板的密度ρ=

m

V

=

0.25kg

10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
（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：3.2N，故比物體重大3.2N-2.5N=0.7N，方向向下與拉力方向相反．
（3）璃板上表面所受的大氣壓力：由p=

F

S

可得，F(xiàn)=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）1N；2.5×10³kg/m³
（2）0.7；
（3）1013；
（4）分子間相互作用的引力．

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