Question

（2013?道外区三模）把一块表面很干净的10cm×10cm厚玻璃板挂在弹簧测力计的下面，其示数为2.5N；手持弹簧测力计的拉环，使玻璃板全部浸入水中某一深度，其示数为1.5N；再慢慢提起弹簧测力计，当玻璃板即将离开水面时，弹簧测力计的示数如图甲所示；玻璃板完全脱离水面后，弹簧测力计示数回到2.5N．试回答下列问题：
（1）玻璃板浸没在水中时受到的浮力是

1

N，玻璃板的密度为

2.5×10³kg/m³

．
（2）小明发现，玻璃板即将离开水面时，弹簧测力计的示数比玻璃板的重力大

0.7

N，这说明此时玻璃板还受到方向向下的力．
（3）关于这个力的来历，小明开展了探究．一开始小明猜想所受的是大气压力，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气压力约为

1013

N，但上、下表面受到的大气压力平衡．
（4）小明仔细观察了玻璃板即将离开水面时，玻璃板与水面的接触情况如图乙所示，由此他想到这个力可能是

分子间相互作用的引力

．

Answer 1

分析：（1）测出物体在空气中的重力，再测出其浸没入水中的拉力，则二者之差就是它受到的浮力．根据阿基米德原理，浮力等于它排开的液体受到的重力，因此，可求出这些液体的体积，也就是此题中玻璃板的体积，这样就可以根据密度的公式求密度了．
（2）玻璃板即将离开水面时，可以读出弹簧秤的示数3.2N，方向应向下，因向上的力只有拉力和浮力．
（3）求大气压力可以利用F=ps计算．
（4）水与玻璃接触，产生分子之间相互作用的引力．

解答：解：（1）玻璃板浸没入水中时受到的浮力F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N．
玻璃板的质量m=

G

g

=

2.5N

10N/kg

=0.25kg．
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴玻璃板的体积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）玻璃板即将离开水面时，由弹簧秤可以读出示数为：3.2N，故比物体重大3.2N-2.5N=0.7N，方向向下与拉力方向相反．
（3）璃板上表面所受的大气压力：由p=

F

S

可得，F=ps=1.013×10⁵N/m²×100×10^-4m²=1013N．
（4）水与玻璃接触，分子之间产生了相互作用的引力．
故答案为：（1）1N；2.5×10³kg/m³
（2）0.7；
（3）1013；
（4）分子间相互作用的引力．

点评：本题把如何求浮力和对物体进行受力分析、大气压强的知识联系在一起，难度大，做题时要逐步完成，逐一分析．注意单位换算：1m²=10⁴cm²