Question

7．如图所示是“研究阿基米德原理”的实验图，弹簧测力计下挂一合金块．通过对下图分析，回答下列问题：（弹簧测力计每一小格表示0.5N）

（1）由B、C两图可得合金块所受的浮力F_浮=0.5N；
（2）该实验还可测得合金块的密度为4×10³kg/m³．
（3）C图中，当合金块逐渐浸入水中时，溢水杯底部所受水的压强不变（选填“增大”“减小”、“不变”）．
（4）另一实验小组得出F_浮＞G_排，排除读数上的误差，你认为可能原因是：溢水杯的水没装满．（写一种原因即可）

Answer 1

分析 （1）合金块所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数；
（2）物体溢出水的体积和合金块的体积相等，根据G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$求出合金块的体积，再根据密度公式求出合金块的密度；
（3）根据P=ρgh分析压强的变化；
（4）溢水杯的水没装满，会导致有一部分水没有排出溢水杯．

解答 解：（1）弹簧测力计每一小格表示0.5N，由图乙可知，G=2N；
由图丙可知，F′=1.5N，
所以石块在水中受到的浮力为F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N；
（2）根据F_浮=ρ_液gV_排得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³；
根据G=mg得m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg；
因为V=V_排=5×10^-5m³；
根据ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.2kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³
（3）没放入合金前，溢水杯的水满着，放入合金后，深度不变，根据P=ρgh知，当物体放入后深度不变，故压强不变；
（4）溢水杯的水没装满，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力．
故答案为：（1）0.5；（2）4×10³；（3）增大；（4）溢水杯的水没装满．

点评 本题考查了验证阿基米德原理的实验，关键是知道该实验的验证方法，同时要注意物体漂浮时受到的浮力不能用称重法进行测量．