Question

【題目】某班物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證阿基米德原理：

(1)方案一：小軍用石塊按照如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

由圖甲可知，石塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力F浮=_____N，排開(kāi)水的重力G排=1N，發(fā)現(xiàn)F浮≠G排，造成這種結(jié)果的原因不可能是____________（填序號(hào)）。

A.最初溢水杯中的水未裝至溢水口

B.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零

C.步驟C中，石塊浸沒(méi)后，碰觸到溢水杯的底部

(2)方案二：如圖乙所示，小川同學(xué)將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)C上，用升降臺(tái)來(lái)調(diào)節(jié)水杯的高度。當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺(tái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來(lái)越大，但彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量________B示數(shù)的變化量（選填“大于”、“小于”或“等于”），從而證明了F浮=G排。在這個(gè)過(guò)程中溢水杯對(duì)升降臺(tái)C的壓力_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；

(3)甜甜同學(xué)認(rèn)為：用天平、燒杯、水、細(xì)線也能測(cè)量出石塊（石塊的重為F1）的密度，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①如圖丙所示，將燒杯中裝入適量的水，置于天平上，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m1；

②如圖丁所示，接著用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒(méi)在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m2（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不接觸杯壁和杯底，水不溢出）；

石塊的密度表達(dá)式為ρ石=________。

Answer 1

【答案】1.1 B 等于 不變

【解析】

(1)[1]根據(jù)

可知，石塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為

[2]所以。

A．若最初溢水杯中的水未裝至溢水口，則石塊排開(kāi)水的只有一部分溢出到桶中，排開(kāi)水的重力G排減小，故A有可能。

B．若彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零，那么四次測(cè)量結(jié)果都應(yīng)加上測(cè)量前彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，那么所得浮力與排開(kāi)水的重力大小應(yīng)不變，故B不可能。

C．步驟C中，石塊浸沒(méi)后，碰觸到溢水杯底部，容器對(duì)石塊有支持力，測(cè)的F3偏小，則利用

F浮=F1-F3

偏大，故C有可能。

故選B。

(2)[3]根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開(kāi)液體的重力相等，所以彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量和彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變化量相等。

[4] 將燒杯、水和物體看做一個(gè)整體， 容器對(duì)升降臺(tái)C的壓力等于空杯和杯內(nèi)水的總重與物體的重力之和再減去物體受到的拉力(大小等于測(cè)力計(jì)的示數(shù))，即

而

所以

根據(jù)阿基米德原理

所以

由于杯內(nèi)的水和排出的水的總重等于原來(lái)杯子里的水，是個(gè)定值，所以在這個(gè)過(guò)程中容器對(duì)升降臺(tái)C的壓力不變。

(3)[5]①如圖丙所示，將燒杯中裝入適量的水，置于天平上，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m1，

②如圖丁所示，接著用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒(méi)，在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m2 (此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢)，排開(kāi)水的質(zhì)量為

若水的密度為ρ水，石塊的體積

石塊的密度