Question

12．为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考．
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对平衡力，所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上，但事实并不如此．
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究．如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中，观察它是否始终保持竖直．观察到的实验现象如表：

	a	b	c	d
水	不能	不能	能	能
浓盐水	不能	不能	不能	能

【分析】（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的重心位置．相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大．
（2）分析金属块固定在c点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越高（填“高”或“低”），细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大．
其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究…

Answer 1

分析 根据二力平衡的条件分析；
（1）金属块在不同的位置，会改变塑料管的重心，据此分析；
（2）根据阿基米德原理判定细管浸在液体中的体积的大小，据此分析．

解答 解：漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，这两个力大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一物体上，是一对平衡力；
（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块在塑料管中的位置不相同，则塑料管这个整体的重心就会发生变化，金属块的位置越低，重心就越低；
（2）金属块固定在c点时，细管放入水中能漂浮，在浓盐水中不能漂浮；
细管在水中和盐水中所受的浮力是相同的，根据阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g=ρ_液gV_排可知，盐水的密度大于水的密度，则细管在盐水中排开的盐水的体积要小于排开的水的体积，即在水中细管所受的浮力的作用点要高一些；作用点越高，越容易漂浮．
故答案为：平衡；（1）重心；（2）高．

点评 本题考查了二力平衡的条件、重心的变化、作用点与漂浮情况的探究，有一定的难度．