Question

15．小明和小雨通过实验研究将物体放入液体的过程中，容器底部受到液体压力的变化情况．如图所示，他们将重力分别为30牛和40牛的甲、乙两个柱形物体，先后挂在弹簧测力计下，并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中（液体不溢出）．他们读出测力计示数F，并测得容器底部受到液体压力F_底，然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F_浮，将数据记录在表一、表二中．
表一　物体甲的重为30N

实验序号	F（N）	F浮（N）	F底（N）
1	20	10	30
2	16	14	34
3	12	18	38
4	8	22	42
5	4	22	42

表二　　物体乙的重为40N

实验序号	F（N）	F浮（N）	F底（N）
6	30	10	30
7	25	15	35
8	18	22	42
9	10	30	50
10	8	30	50

①小明分析比较实验序号1、6或4、8或5、8后得出结论：不同柱形物体浸入液体中，物体所受浮力相同，容器底部受到液体压力相同．
②小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论：同一柱形物体浸入液体中，物体所受浮力越大，容器底部受到液体压力越大．
③分析实验序号4与5（或9与10）的数据，发现测力计示数F不同时，物体所受浮力F_浮和容器底部受到液体压力F_底均相同，出现这种情况的原因是：柱形物体与容器底接触后，容器底对物体有支持力．
④两位同学仔细分析表一（或表二）的数据，并通过一定的计算，可知容器内液体的重力为20牛．

Answer 1

分析 ①分析表中数据找出“柱形物体浸入液体中，物体所受浮力相同，容器对桌面压力相同”对应的数据；
②分析实验序号1、2、3或7、8、9中柱形物体受到的浮力与桌面受到的压力关系得出结论；
③若物体与容器底接触，除受浮力作用外，还受容器底的支持力，此时拉力会减小；2和7可以得出；
④由于容器对桌面压力增加的相同，求出物体没有浸入液体中时容器对桌面压力，即为液体重力．

解答 解：①由表中数据1与6（或4与8或5与8）可知，柱形物体浸入液体中，物体所受浮力相同，容器对桌面压力相同
②分析实验序号1、2、3或7、8、9可知，同一柱形物体浸入液体中受到的浮力越大，容器对桌面的压力越大；
③因将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中，表一中实验序号5与6的数据，物体接触到了容器底，同时又受到了容器底的支持力，所以示数又更小；
④由实验序号1、2、3或7、8、9可知，容器对桌面压力的增加量与物体所受浮力相同，则物体没有浸入液体中时容器对桌面压力F=20N，即容器内液体的重力为20N；
故答案为：
①1与6或4与8或5与8；
②物体所受浮力；
③柱形物体与容器底接触后，容器底对物体有支持力；
④20．

点评 本题研究物体受到的浮力与桌面受到的压力关系的实验，考查考查了学生分析数据得出结论的能力和控制变量法的应用．