在探究浮力的实验中,王波同学将一块质量为78g的铁块悬挂在弹簧秤的挂钩上:
(1)当她手提弹簧秤将该铁块缓慢放入水中的过程中,发现弹簧秤的读数逐渐________;当铁块完全浸入水中后,改变它在水中的深度,弹簧秤的读数________.(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)当铁块完全浸入水中后,弹簧秤的读数应该是________N.(铁的密度是7.8×103Kg/m3,g=10N/Kg)
(3)某潜水艇在上浮过程中运动越来越快.在某位置,潜水艇受到的重力大小是G.浮力大小是F,则潜水艇所受重力和浮力的合力大小是________(请用G和F表示).上浮过程中,潜水艇底部所受水的压强变化情况是________.
网友回答
解:(1)由F浮=ρ水gv排可知,当将铁块缓慢放入水中的过程中,排开水的体积增大,铁块受到的浮力变大,因为F浮=G-F示,所以弹簧测力计的示数变小;当铁块完全浸入水中后,排开水的体积不变、浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化;
(2)当铝块完全浸入水中后,铁块排开水的体积:v排=v铁===10cm3=10×10-6m3,
铁块所受的浮力:F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N;
铁块重:G=mg=78×10-3kg×10N/kg=0.78N,
弹簧测力计的示数:F示=G-F浮=0.78N-0.1N=0.68N.
(3)潜水艇在水中受到到两个力,竖直向下的重力和竖直向上的浮力,由于潜水艇是加速上浮,所以浮力大于重力,合力为F-G;
上浮过程中,潜水艇所处深度越来越浅,压强也越来越小.
故