Question

【题目】如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：

（1）如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为T1 ， 小桶与石块的总重记为G，则T1G（选填“＞”“＜”“=”）；如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排；
（2）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为T2 ， 则T2T1（选填“＞”“＜”“=”）；
（3）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系．（要求写出推导过程）

Answer 1

【答案】
（1）=
（2）=
（3）

T1=G，T2=G+G排﹣F浮，且T1=T2，所以F浮=G排

【解析】解：（1）弹簧对小桶的拉力计为T1 ， 和小桶和石块的总重是一对平衡力，大小相等，即T1=G；（2）在两个拉力的作用下，弹簧伸长到相同的位置，起到相同的效果，所以这两个拉力的关系是：T2=T1；（3）甲图中，T1=G；丙图中，T2=G+G排﹣F浮；因为T1=T2 ， 所以G=G+G排﹣F浮 ， 所以F浮=G排 ．
故答案为：（1）=；（2）=；（3）T1=G，T2=G+G排﹣F浮 ， 且T1=T2 ， 所以F浮=G排 ．
（1）弹簧对小桶的拉力与小桶和石块的总重是一对平衡力；（2）在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，在两个拉力的作用下，弹簧伸长到相同的位置，起到相同的效果；（3）根据甲和丙两次实验中弹簧伸长到相同位置列出等式，找出浮力和排出水的重力之间的关系．此题主要考查的是学生对验证“阿基米德原理”实验的理解和掌握，关键是等效替代法在实验中的应用．