三、实验探究题
10. 同学们在学习“阿基米德原理”时，仔细观察了老师做的如图甲、乙、丙所示的演示实验。课后复习时，物理兴趣小组的同学们提出了一个新的实验方案，并动手制作出了如图丁所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是自制的溢水杯，F是升降平台（摇动手柄可使平台缓慢上升或下降），G为铁架台。

(1)当物体逐渐浸入水中，水对物体底面的压强将逐渐。
(2)图乙中物体受到浮力的原因是。
(3)实验中，同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积变大，观察到弹簧测力计A的示数，弹簧测力计B的示数。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(4)比较弹簧测力计A的示数变化量$\Delta F_A$和弹簧测力计B的示数变化量$\Delta F_B$，则$\Delta F_A$（选填“＞”“＜”或“=”）$\Delta F_B$，说明物体所受的浮力等于。

解：
(1) 变大
(2) 液体对物体向上的压力大于向下的压力（或物体上下表面受到液体的压力差）
(3) 变小；变大
(4) =；物体排开的液体所受的重力

四、计算题
11.某地在湖面上修建一座大桥,如图甲所示是使用吊车向湖底投放圆柱形石块的示意图。在石块未触水到石块刚好接触湖底的整个投放过程中,石块以恒定速度$v=0.1\ \mathrm{m/s}$下降,图乙是钢丝绳的拉力$F$随时间$t$变化的图像。忽略水的阻力,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$。求:
(1)石块浸没在水中时受到的浮力。
(2)石块浸没时排开水的体积。
(3)石块的密度。

解：
(1) 由图乙可知，石块未浸入水中时，钢丝绳拉力等于石块重力，即$G=1400\ \mathrm{N}$；石块完全浸没在水中时，钢丝绳拉力$F_{\mathrm{拉}}=900\ \mathrm{N}$。
根据受力平衡，石块浸没时受到的浮力：
$F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}} = 1400\ \mathrm{N} - 900\ \mathrm{N} = 500\ \mathrm{N}$
(2) 由阿基米德原理$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$，可得石块浸没时排开水的体积：
$V_{\mathrm{排}} = \dfrac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g} = \dfrac{500\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.05\ \mathrm{m^3}$
(3) 石块的质量：
$m = \dfrac{G}{g} = \dfrac{1400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 140\ \mathrm{kg}$
石块完全浸没，因此石块体积$V = V_{\mathrm{排}} = 0.05\ \mathrm{m^3}$
石块的密度：
$\rho_{\mathrm{石}} = \dfrac{m}{V} = \dfrac{140\ \mathrm{kg}}{0.05\ \mathrm{m^3}} = 2.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
答：(1) 石块浸没在水中时受到的浮力为$500\ \mathrm{N}$；(2) 石块浸没时排开水的体积为$0.05\ \mathrm{m^3}$；(3) 石块的密度为$2.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。