Question

6．如圖所示，為了驗(yàn)證“阿基米德原理”，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）如圖甲，在彈簧的下端掛一個(gè)小桶，小桶的下面吊一個(gè)石塊，記下彈簧伸長(zhǎng)后下端到達(dá)的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T(mén)₁，小桶與石塊的總重記為G，則T₁=G（選填“＞”“＜”“=”）；
（2）如圖乙，在溢水杯中盛滿(mǎn)水，當(dāng)石塊浸沒(méi)在水中時(shí)，排出的水便流到旁邊的小水杯中，將排出的水的重力記為G_排；
（3）如圖丙所示，把小杯中的水全部倒入彈簧下方的小桶中，彈簧的下端又會(huì)到達(dá)原來(lái)的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力記為T(mén)₂，則T₂=T₁（選填“＞”“＜”“=”）；
（4）通過(guò)對(duì)圖丙中小桶和石塊的受力分析，請(qǐng)推導(dǎo)石塊受到的浮力F_浮與排出水的重力G_排之間的關(guān)系T₁=G，T₂=G+G_排-F_浮，且T₁=T₂，所以F_浮=G_排．（要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）彈簧對(duì)小桶的拉力與小桶和石塊的總重是一對(duì)平衡力；
（2）在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比，在兩個(gè)拉力的作用下，彈簧伸長(zhǎng)到相同的位置，起到相同的效果；
（3）根據(jù)甲和丙兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧伸長(zhǎng)到相同位置列出等式，找出浮力和排出水的重力之間的關(guān)系．

解答 解：（1）彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T(mén)₁，和小桶和石塊的總重是一對(duì)平衡力，大小相等，即T₁=G；
（3）在兩個(gè)拉力的作用下，彈簧伸長(zhǎng)到相同的位置，起到相同的效果，所以這兩個(gè)拉力的關(guān)系是：T₂=T₁；
（4）甲圖中，T₁=G；
丙圖中，T₂=G+G_排-F_浮；
因?yàn)門(mén)₁=T₂，
所以G=G+G_排-F_浮，所以F_浮=G_排．
故答案為：（1）=；（3）=；（4）T₁=G，T₂=G+G_排-F_浮，且T₁=T₂，所以F_浮=G_排．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)驗(yàn)證“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，關(guān)鍵是等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．