题目内容
3．
在“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验中，小明利用弹簧测力计、石块、水、大烧杯和小桶等器材进行如图所示的四次测量：（1）图中实验步骤的合理顺序是ADBC或DABC．
（2）在A、B、C、D的四次测量中，正确操作，测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则石块密度的表达式：ρ石=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$（水的密度用ρ水表示）．
（3）在步骤B的操作中，放入石块前，如果水面没有与溢水杯口相平，测得的浮力F与溢出水的重力G的大小关系：F大于G．
（4）实验结束后，小明对实验进行了如下分析，其中错误的是丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
甲：在步骤B的操作中，如果只将石块的一部分浸入水中，也能得到正确的结论．
乙：在步骤B的操作中，如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，对实验结果有影响．
丙：实验前，没挂重物时弹簧测力计的指针就指在0.2N的位置，如果没有调零就进行了四次测量（均未超过量程），对实验结果有影响．
分析 （1）实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；
（2）根据阿基米德原理，F浮=G排，即G-F=G总-G桶；
根据F浮=ρ液gV排计算出物体的体积，根据m=$\frac{G}{g}$计算出物体的质量，从而可根据密度公式推导出物体的密度；
（3）认真观察图示，根据阿基米德原理：物体所受浮力等于其排开水的重力，即可做出判断；
（4）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；根据实验测量原理进行分析．
解答 解：（1）要测出排开水的重力，应先测出空桶的重力，所以实验次序应为ADBC或DABC；
（2）根据阿基米德原理，F浮=G排，F浮=F1-F2，G排=F3-F4，所以如果F1-F2=F3-F4，则可得出阿基米德原理；
石块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{1}}{g}$，
由F浮=ρ液gV排得，石块的体积：V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
则石块的密度ρ石=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{1}}{g}}{\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$．
（3）观察图示可知，烧杯内的水没有盛满，也就是说容器中溢出的水的重力G一定小于石块排开水的重力，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，所以，F＞G．
（4）在步骤B的操作中，将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，受到的浮力也会减小，同样可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，故甲正确；
如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，弹簧测力计的示数会减小，测量出浮力值会增大，对实验结果造成影响，故乙正确；
实验前测力计未调零，示数为0.2N，四次的测量结果均未超过量程，测量值都会增大0.2N，在计算时，F浮=F1-F2，G排=F3-F4，所以如果F1-F2=F3-F4，同样可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，不回对实验造成影响，故丙错误．
故答案为：（1）ADBC或DABC；（2）$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$；（3）大于；（4）丙．
点评 本题是探究阿基米德原理的实验，首先要掌握阿基米德原理的内容，并掌握整个实验过程及应注意的事项，难度不大，但很重点．
小刚同学为了参加体育考试，想测试一下橡胶底和牛筋底的运动鞋哪双摩擦力更大．| A． | 金星快车启动主发动机，从而使其速度有所减缓，为入轨作好准备 | |
| B． | 金星快车要顺利进入金星轨道，需要充分利用金星引力场的作用 | |
| C． | 金星快车被金星引力场“俘获”后，就应关闭动力系统，否则会导致入轨失败 | |
| D． | 金星快车并不是一次性直接进入为其科学探测任务而选定的椭圆形轨道 |
| A． | A球所受浮力最大 | B． | B球所受浮力最大 | ||
| C． | C所受浮力最大 | D． | 三个球所受浮力一样大 |
| A． | 重力势能减少，动能不变，机械能减少 | |
| B． | 重力势能增加，动能减少，机械能不变 | |
| C． | 重力势能减少，动能增加，机械能不变 | |
| D． | 重力势能增加，动能不变，机械能增加 |