Question

（2009?閔行區(qū)一模）在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí)，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如圖（a）、（b）所示
（1）圖（a）中，將一金屬塊懸掛于彈簧測力計(jì)下，金屬塊靜止時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)F₁為

9.8

牛，則金屬塊的質(zhì)量為

1

千克，此時(shí)金屬塊所受的合力F_合=

0

牛．
（2）在大量筒中盛入適量的水，將金屬塊完全浸沒在水中，液面變化與彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F₂如圖（b）所示．實(shí)驗(yàn)中的彈簧測力計(jì)兩次示數(shù)差（F₁-F₂）等于物體所受的

浮力

，量筒內(nèi)液面變化的示數(shù)差（V₂-V₁）表示

金屬塊排開水的體積

．
（3）金屬塊排開的水所受的重力為

4.9

牛，與彈簧測力計(jì)示數(shù)減小量之間的數(shù)量關(guān)系是

相等

的（選填“相等”或“不相等”）．

Answer 1

分析：（1）首先看清測力計(jì)的分度值，然后在都市，根據(jù)G=mg可求得金屬塊的質(zhì)量；金屬塊所受的浮力等于金屬塊在空氣中的重力與金屬塊在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之差；
（2）根據(jù)阿基米德原理：浸在液體里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力，所謂驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，正是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證本原理成立，需要知道實(shí)驗(yàn)中需要測定的元素的表示方法即可．
（3）計(jì)算金屬塊排開的水所受的重力與彈簧測力計(jì)示數(shù)減小量之間的數(shù)量關(guān)系即可得出結(jié)論．

解答：解：（1）由圖可知，金屬塊靜止時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)F₁為9.8牛；
則金屬塊的重力G=9.8N，所以金屬塊的質(zhì)量m=

G

g

=

9.8N

9.8N/kg

=1kg，
∵金屬塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，
∴受合力為0．
（2）如分析中所示阿基米德原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯拷�沒在液體中的物體受到的浮力與物體排開液體的重力的關(guān)系，可判斷（F₁-F₂）可表示物體所受浮力的大小，（V₂-V₁）可表示物體排開液體的體積大小，則G_排=ρ_水（V₂-V₁）g．
（3）金屬塊排開水的體積V_排=2500ml-2000ml=500ml=500cm³=5×10^-4m³，
金屬塊排開的水所受的重力G_排=m_排g=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×5×10^-4m³×9.8N/kg=4.9N，
金屬塊靜止時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)F₁為9.8牛，
由圖（b）可知，當(dāng)將金屬塊完全浸沒在水中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F₂為4.9N，則彈簧測力計(jì)示數(shù)減小量為9.8N-4.9N=4.9N．
則金屬塊排開的水所受的重力與彈簧測力計(jì)示數(shù)減小量之間的數(shù)量關(guān)系是相等的．
故答案為：（1）9.8；1；0．
（2）浮力；金屬塊排開水的體積．
（3）4.9；相等．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對稱重法測浮力、排水法測體積以及密度公式和重力公式的了解與掌握，考查學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，知道�?shí)驗(yàn)的原理和方法是解決本題的關(guān)鍵．