Question

【题目】为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上，测力计示数为G．然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐_____。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是_____。

A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理

C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出_____的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮＝_____。

（3）为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝_____，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。

（4）从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是_____。

Answer 1

【答案】（1）变大； D； （2）小明； G﹣F； （3）ρ水V排g； （4）一直不变

【解析】

（1）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用，根据F=G-F浮 知道，受到的浮越大，则弹簧测力计的示数越小。

（2）由于增大金属块浸没在水中的深度，而测力计的示数始终不变，据此可知浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关；

（3）由重力G=mg=ρV g计算排出水的重力；

（4）根据台秤示数等于台秤对容器的支持力，然后由阿基米德原理可知台秤示数前后示数的变化。

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，由F=G-F浮 知道，说明浮力大小逐渐变大；金属块浸没前的过程中，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，结合以上实验，说明两人的观点都合理，故选D；

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，则说明出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关，即小明的观点不具有普遍性；由F=G-F浮 知道，这个过程中金属块受到的浮力是：F浮 =G-F；

（3）根据题意知道，测出量筒中水的体积是V排，水的密度用ρ水表示，则其重力G排=m排 g=ρ水V排g。

（4）分析台秤的受力知道，台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力-溢出的水人重力，且物体对水向下的压力等于浮力，等于溢出的是的重力，所以抵消，故台秤示数不变。