Question

【題目】同學(xué)們利用如圖所示的裝置驗證阿基米德原理，用兩個規(guī)格相同的彈管測力計A、B進行實驗，B彈簧測力計所掛的塑料袋質(zhì)量忽略不計，通過升降臺調(diào)節(jié)溢水杯（裝滿水）的高度，來控制物體排開水的體積。

（1）實驗中，同學(xué)們逐漸調(diào)高升降臺，使物體浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)逐漸減小，待物體完全浸沒后，逐漸調(diào)高平臺，彈簧測力計A的示數(shù)不變。實驗表明：浸在液體中的物體受到的浮力大小與__________________有關(guān)；

（2）當(dāng)物體逐漸浸入的過程中，溢出的水全部流入塑料袋中，如果實驗中彈簧測力計A的示數(shù)變化值_________（填“>”、“<”或“=”）彈簧測力計B示數(shù)的變化值，得出結(jié)論：浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力；

（3）當(dāng)物體有一半浸入水中時，彈簧測力計A的示數(shù)為彈簧測力計B的示數(shù)的7倍，則該物體的密度為_________kg/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】排開液體的體積 = 4×103

【解析】

(1)[1]逐漸調(diào)高平臺，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計的示數(shù)減小，重物受到的浮力增大；重物完全浸沒后，逐漸調(diào)高平臺，彈簧測力計的示數(shù)不變，則重物受到的浮力不變；實驗表明：浸在液體中的物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。

(2)[2]根據(jù)F浮=GF示可知，彈簧秤A示數(shù)的減小值等于浮力的大小，排開的水流入薄塑料袋中，彈簧秤B測排開水的重力，即彈簧秤B的示數(shù)增大值為排開水的重力，根據(jù)阿基米德原理可知，彈簧秤A減小的數(shù)值(浮力)等于彈簧秤B增大的數(shù)值(排開水的重力)，由此可以驗證阿基米德原理。

(3)[3]已知當(dāng)物體有一半浸沒時,彈簧測力計A的示數(shù)為彈簧測力計B的示數(shù)的7倍,即

F示A=7F示B

根據(jù)稱重法可得

F示A=GF浮

由阿基米德原理可得

F示B=G排=F浮

所以有

GF浮=7F浮

則物體受到的浮力

由F浮=ρ水gV排可得，物體排開水的體積

因物體有一半浸沒在水中,則物體的體積

物體的密度