Question

4．某興趣小組的同學用如圖所示的裝置進行試驗探究，已知點O時杠桿AB的支點，完全浸沒在水中的物體P用繩子懸掛在杠桿的A端，物體P的質量是2kg，AO=40cm，OB=60cm，力F₁的方向始終與AB垂直，g=10N/kg．
（1）當拉力F₁=5N時，物體P恰好在如圖所在的位置靜止，此時物體P受到的浮力為12.5N；
（2）該興趣小組的同學經過試驗發(fā)現，當物體P沒有露出水面前，隨著物體P的位置的上升，拉力F₁逐漸減小，因此，他們得出了浮力與物體在液體中深度有關的結論．根據你所學的知識可知，該結論是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，原因是拉力F₁的變化是由于物體P對杠桿拉力的力臂變化引起的，浮力并沒有改變．

Answer 1

分析 （1）知道F₁，根據杠桿平衡條件可以計算出F₂；對物體P做受力分析，物體P對杠桿的F₂=G-F_浮；知道物體的質量，可以計算出物體的重力，再計算出浮力的大�。�
（2）浸沒液體中物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關，與浸沒液體中的深度無關．

解答 解：（1）杠桿平衡，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，
F₁×OB=F₂×OA，
5N×60cm=F₂×40cm，
F₂=7.5N；
物體P的重力為：
G=mg=2kg×10N/kg=20N；
則物體受到的浮力大小為：
F_浮=G-F₂=20N-7.5N=12.5N；
（2）當物體P沒有露出水面前，排開的水的體積不變，物體受到的浮力大小不變；由的F₂=G-F_浮可知，物體P對杠桿的拉力F₂不變，若隨著物體P的位置的上升，拉力F₁逐漸減小，由杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，拉力F₁的變化是由于物體P對杠桿拉力的力臂變化引起的，浮力并沒有改變，此結論是錯誤的．
故答案為：（1）12.5；（2）錯誤；拉力F₁的變化是由于物體P對杠桿拉力的力臂變化引起的，浮力并沒有改變．

點評 本題考查了杠桿平衡條件、視重法測浮力、阿基米德原理原理等知識的綜合運用，難度不是很大，平時多培養(yǎng)綜合處理物理問題的能力是關鍵．