Question

【題目】小剛利用圖中器材驗證阿基米德原理，其正確操作過程如圖所示，圖中F1、F2、F3、F4分別表示對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)。

請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:

（1）物塊受到的浮力 F浮=______。（用彈簧測力計示數(shù)對應(yīng)字母表示）

（2）若F1-F2 ______F4-F3（選填“大于”、“小于”或“等于”），則說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理。

（3）如換用密度小于水的木塊重復(fù)上述實驗步驟，該實驗______完成。（選填“可以”或“不可以”）

（4）阿基米德原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，排水量就是其重要應(yīng)用之一。2019 年 4 月 23 日中國人民海軍成立 70 周年海上閱兵活動中擔(dān)負檢閱艦任務(wù)的西寧艦是中國自主研制的 052D 型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，代表了中國現(xiàn)役驅(qū)逐艦的最高水準(zhǔn)。它滿載時的排水量為7500 噸，此時受到的浮力為______N。（g 取 10N/kg）

Answer 1

【答案】F1-F2 等于 可以 75000000

【解析】

由圖可知，F1示數(shù)為物塊重力，F2為物塊浸沒在水中時的彈簧測力計示數(shù)，F3為空小桶重力，F4為小桶和溢出水的總重力。

（1）物塊浸沒水中后要受到水的浮力作用，此時物塊受到的浮力與彈簧測力計對物塊的拉力之和等于物塊的重力，即F浮+F示=G，所以 F浮=G-F示= F1-F2。

（2）阿基米德原理是：物體浸在液體中受到液體的浮力，浮力的大小等于物體排開液體受到的重力。F4-F3為物塊排開水的重力G排，F1-F2為物體受到水的浮力F浮，若F1-F2 =F4-F3，即F浮=G排，則說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理。

（3）如換用密度小于水的木塊重復(fù)上述實驗步驟，木塊在第二步驟中漂浮時不需要彈簧測力計拉著，即F2為零，此時F浮= F1-F2= F1-0= F1。若F1 =F4-F3，即F浮=G排，則也說明實驗結(jié)果符合阿基米德原理。故換成木塊后該實驗可以完成。

（4）驅(qū)逐艦排水量m排=7500t=7.5×106kg，根據(jù)阿基米德原理，驅(qū)逐艦受到的浮力為F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N。