Question

我校機器人協會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系．如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數分別為F₁、F₂；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數分別為F₃、F₄．
（1）請你分析彈簧測力計示數的變化，即F₃

 

F₁（選填“＞”“=”“＜”）．
（2）水對鐵球的浮力大小為

 

，若

 

，就說明了作用力與反作用力大小相等．

Answer 1

分析：把小球浸沒在水中時，小球受到豎直向上的浮力的作用．由受力分析可得出彈力的變化．

解答：解：（1）因乙中小球受到浮力的作用，浮力向上，故彈力減小；故F₃＜F₁； 
（2）對小球分析可知，鐵球受到的浮力為：F₁-F₃；
對燒杯分析可知，由于燒杯中的水受到小球的反作用力，則示數增加；其變化值為F₄-F₂；
若 F₁-F₃=F₄-F₂，則可以證明作用力與反作用力大小相等；
故答案為：（1）＜；（2）F₁-F₃； F₁-F₃=F₄-F₂

點評：本題考查平衡條件的運用，知道球對水的反作用力等于受到水的浮力是本題的關鍵．