Question

15．如图所示，小华将一支质量为100g、体积为1.2×10^-4 m³的牙膏，用手将其浸没在水中时，牙膏受到的浮力为1.2N，松手后牙膏将上浮（填“上浮”“下沉”或“悬浮”），待其静止后，杯底受到水的压强将减小（填“不变”“增大”或“减小”）（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）当牙膏浸没在水中时，此时排开水的体积就等于牙膏的体积，利用阿基米德原理计算此时牙膏受到的浮力；
（2）知道牙膏的质量，利用公式G=mg计算牙膏受到的重力，再与重力进行比较，重力大于浮力就下沉，重力等于浮力就悬浮，重力小于浮力就上浮；
（3）根据p=ρgh比较静止后与浸没时杯底受到水的压强．

解答 解：（1）当牙膏浸没在水中时，排开水的体积等于牙膏的体积，
即V_排=V_物=1.2×10^-4m³，
此时牙膏受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10^-4m³=1.2N；
（2）牙膏的质量：m=100g=0.1kg，
牙膏受到的重力：
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；
牙膏完全浸没时，G＜F_浮，
所以松手后牙膏会上浮；
（3）当牙膏静止时，即处于漂浮状态，与浸没时相比，排开水的体积减小，水面高度减小，由p=ρgh可知，杯底受到水的压强将减小．
故答案为：1.2；上浮；减小．

点评 本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件以及液体压强的变化问题，关键是对公式及公式变形的理解和应用，要知道物体浸没在液体中时V_排=V．