如图所示，弹簧秤下悬挂一水桶，桶与水的总质量为5千克，用细线系一质量为1.78千克的实心铜球，用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中，使铜球在水中静止不动，且不与桶壁、桶底接触

Question

如图所示，弹簧秤下悬挂一水桶，桶与水的总质量为5千克，用细线系一质量为1.78千克的实心铜球，用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中，使铜球在水中静止不动，且不与桶壁、桶底接触，桶中的水也没有溢出。已知铜的密度为千克/。试分析、计算在这种情况下，

（1）铜球受到的浮力为多大？
____
（2）小球缓慢浸入水的过程中，水对桶底的压强是____(选填“增大”、“减小”或“不变”)，这是因为____。
（3）根据你的判断，小球缓慢浸入水的过程中，弹簧秤的示数将怎样变化？____(选填“增大”、“减小”或“不变”)

Answer 1

【分析】（1）已知铜球的质量与密度，则可求铜球的体积；由于铜球浸没在水中，所以根据阿基米德原理可求铜球受到的浮力。
（2）小球缓慢浸入水的过程中，水对桶底的压力增大，而桶底面积不变，根据压强公式可知，压强将变大。(或小球缓慢浸入水的过程中，桶中水面将上升，即桶底的深度变大，由液体压强公式可知水碓桶底的压强将变大。)
（3）小球缓慢进入水的过程中，其浸没的体积逐渐变大，则它受到水的浮力变大。由于力的作用是相互的，则小球作用于水的力与小球受到的浮力相等，即小球对水的作用力也逐渐变大，则作用在弹簧测力计上的力变大，因此弹簧测力计示数将增大。

（1）由密度公式得质量为1.78千克的实心铜球的体积为：

由于铜球浸没在水中，所以其排开水的体积等于铜球的体积，根据阿基米德原理得铜球受到的浮力为：
N
答：铜球受到的浮力为0.2N。

【点评】本题的难点是(3)问，这里要注意弹簧测力计施加给桶与水整体的拉力等于桶与水整体竖直向下的受到的力，而桶与水除自身重力外海受到的小球的反作用力。