Question

10．用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是（　　）

• A． 实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响
• B． 物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
• C． 物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
• D． 通过计算可知实验所用物块的密度为2×10³千克/米³

Answer 1

分析 （1）用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；根据所测数据计算F_浮与G_排并进行比较．
（2）液体内部的压强与液体深度有关，深度越大，产生的压强越大；
（3）物块完全浸没水中前，排开水的体积增大，溢出去的增多；
（4）由左侧图可知物块的重力，计算出质量；由有图可知物块浸没水中后的重力G′，根据F_浮=G-G′计算出浮力，根据阿基米德原理计算出V_排，即物体的体积，最后根据密度公式计算出物体的密度．

解答 解：A、物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积．所以应该在溢水杯中倒满水；故A错误；
B、物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，故水对容器底部的压强不变；故B错误；
C、左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；故C错误；
D、由测力计的示数可知，物体的重力G=2N，物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg；
物体浸没水中后的浮力F_浮=G-G′=2N-1N=1N，
由阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排可得，物体的体积V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
物体的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.2kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2×10³m³；故D正确．
故选D．

点评 本题综合考查了阿基米德原理实验、影响液体压强大小的因素等知识；在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F_浮=G-F_拉．