Question

7．如圖所示是“研究阿基米德原理”的實驗圖，彈簧測力計下掛一合金塊．通過對下圖分析，回答下列問題：（彈簧測力計每一小格表示0.5N）

（1）由B、C兩圖可得合金塊所受的浮力F_浮=0.5N；
（2）該實驗還可測得合金塊的密度為4×10³kg/m³．
（3）C圖中，當(dāng)合金塊逐漸浸入水中時，溢水杯底部所受水的壓強不變（選填“增大”“減小”、“不變”）．
（4）另一實驗小組得出F_浮＞G_排，排除讀數(shù)上的誤差，你認(rèn)為可能原因是：溢水杯的水沒裝滿．（寫一種原因即可）

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彈簧測力計的示數(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分析壓強的變化；
（4）溢水杯的水沒裝滿，會導(dǎo)致有一部分水沒有排出溢水杯．

解答 解：（1）彈簧測力計每一小格表示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；
因為V=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，故壓強不變；
（4）溢水杯的水沒裝滿，物體放入溢水杯時，先要使溢水杯滿了才可以向外排水，故在此過程中，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）溢水杯的水沒裝滿．

點評 本題考查了驗證阿基米德原理的實驗，關(guān)鍵是知道該實驗的驗證方法，同時要注意物體漂浮時受到的浮力不能用稱重法進行測量．