题目内容
【题目】如图所示是小超同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶 A 为圆柱形。
(1)正确的操作顺序最佳是_______；
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶 A 轻放入盛满水的溢水杯中，用桶 B 接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A 受到的浮力为_______N；
(3)测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力_______（选填 “大于”、“小于”或“等于”）桶 A 受到的浮力；
(4)在实验中，排除测量误差因素的影响，小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，造成这种结果的原因可能是：_______；
(5)接着小琴同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有 明显错误的是第______次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越_______（选
填“深”或“浅”）；
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
桶A与沙子的总重力/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 |
桶B与水的总重力/N | 4.0 | 4.4 | 4.6 | 5.0 |
(6)小燕同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶 A 分别放入水中和另一未知液体中，桶 A 浸入水中的深度为 h1，浸入另一液体中的深度为 h2，设水的密度为ρ水，则另 一液体的密度表达式为_______（用题中所给和所测物理量的字母表示）；
(7)小敏将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将_______ （选填“变大”或“变小”或“不变”），电子秤的读数将_______（选填“变大”或“变 小”或“不变”）。
【答案】B 2 等于 溢水杯中没装满水 3 深 ρ水
不变 不变
【解析】
(1)[1]要探究阿基米德原理，即要探究F浮和G排的关系，根据图示可知，该实验中是用漂浮条件测出小桶受到的浮力，即F浮=GA，需要测小桶A的重力；而测排开水的重力时，根据G排=G总
G桶B，需要测出小桶B的重力、小桶B与溢出水的总重力，即先测G桶B再测G总；考虑到实验操作的方便性，应先测小桶B的重力，并把它放在溢水杯的正下方，再测小桶A的重力，测完之后再将小桶A放入溢水杯中处于漂浮状态，最后测小桶B与溢出水的总重力，所以合理的顺序为乙甲丙丁。
故选B。
(2)[2]由图甲知，空桶A的重力为2N，如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶的重力相同，即F浮＝GA＝2N。
(3)[3]由图乙知，空桶B的重力为1.6N，图丁中桶B和溢出水的总重力为3.6N，桶A排开水的重力
G排=G总G桶B=3.6N1.6N=2N
所以比较可知F浮=G排，即桶A排开水的重力等于桶A受到的浮力。
(4)[4]桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，G排偏小，说明收集到的水较少，可能是溢水杯中没装满水，物体开始进入水中时排开的水没有溢出来。
(5)[5]往桶A中加入沙子进行实验时，装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态，则排开水的重力等于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的总重力，第三组数据中
G排=G总BG桶B=4.6N1.6N=3N
不等于桶A与沙子的总重力3.2N，则该组数据是错误的。
[6]沙子越多则越重，排开水的体积越多，桶A浸入水中深度就越深。
(6)[7]设桶A的横截面积为S，已知桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，则桶A和沙子在水中受到的浮力
F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh1
桶A和沙子在液体中受到的浮力
F浮液=ρ液gV排液=ρ液gSh2
因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态，所以两次受到的浮力相等，即
ρ水gSh1=ρ液gSh2
解得ρ液=ρ水。
(7)[8]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F=pS可知，水对溢水杯底的压力不变。
[9]由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重，铝块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变。
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