Question

7．如圖所示是“研究阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛一合金塊．通過(guò)對(duì)下圖分析，回答下列問(wèn)題：（彈簧測(cè)力計(jì)每一小格表示0.5N）

（1）由B、C兩圖可得合金塊所受的浮力F_浮=0.5N；
（2）該實(shí)驗(yàn)還可測(cè)得合金塊的密度為4×10³kg/m³．
（3）C圖中，當(dāng)合金塊逐漸浸入水中時(shí)，溢水杯底部所受水的壓強(qiáng)不變（選填“增大”“減小”、“不變”）．
（4）另一實(shí)驗(yàn)小組得出F_浮＞G_排，排除讀數(shù)上的誤差，你認(rèn)為可能原因是：溢水杯的水沒(méi)裝滿．（寫(xiě)一種原因即可）

Answer 1

分析 （1）合金塊所受的浮力等于物體的重力減去浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）物體溢出水的體積和合金塊的體積相等，根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$求出合金塊的體積，再根據(jù)密度公式求出合金塊的密度；
（3）根據(jù)P=ρgh分析壓強(qiáng)的變化；
（4）溢水杯的水沒(méi)裝滿，會(huì)導(dǎo)致有一部分水沒(méi)有排出溢水杯．

解答 解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)每一小格表示0.5N，由圖乙可知，G=2N；
由圖丙可知，F(xiàn)′=1.5N，
所以石塊在水中受到的浮力為F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³；
根據(jù)G=mg得m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg；
因?yàn)閂=V_排=5×10^-5m³；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.2kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³
（3）沒(méi)放入合金前，溢水杯的水滿著，放入合金后，深度不變，根據(jù)P=ρgh知，當(dāng)物體放入后深度不變，故壓強(qiáng)不變；
（4）溢水杯的水沒(méi)裝滿，物體放入溢水杯時(shí)，先要使溢水杯滿了才可以向外排水，故在此過(guò)程中，物體受到的浮力大于排出的水的重力．
故答案為：（1）0.5；（2）4×10³；（3）增大；（4）溢水杯的水沒(méi)裝滿．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是知道該實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證方法，同時(shí)要注意物體漂浮時(shí)受到的浮力不能用稱重法進(jìn)行測(cè)量．