Question

【题目】同学利用如图所示的装置验证阿基米德原理．A、B为两个规格相同的弹簧秤，B弹簧所挂的塑料袋质量忽略不计，用升降台调节溢水杯的高度，来控制物体排开水的体积．
（1）实验中，同学们逐渐调高升降台，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧秤A的示数逐渐减小，待重物完全浸没后，逐渐调高平台，弹簧秤A的示数不变．实验表明：浸在液体中的物体受到的浮力大小与有关，当完全浸没后，与无关．
（2）当重物逐渐浸入的过程中，溢出的水逐渐流入塑料袋中．观察到弹簧秤A的示数的减小的值弹簧秤B的示数增大的值，得出结论：浸在液体中物体受到的浮力的大小等于排开液体所受到的重力．
（3）当物体有一半浸没时，弹簧测力计A的示数为弹簧测力计B的示数的7倍，则该物体的密度为kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）排开液体的体积；深度
（2）等于
（3）4×103
【解析】解：（1）逐渐调高平台，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数减小，重物受到的浮力增大；重物完全浸没后，逐渐调高平台，弹簧测力计的示数不变，则重物受到的浮力不变； 实验表明：浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关；当完全浸没后，与深度无关．（2）根据F浮=G﹣F示可知，弹簧秤A示数的减小值等于浮力的大小；排开的水流入薄塑料袋中，弹簧秤B测排开水的重力，即弹簧秤B的示数增大值为排开水的重力；根据阿基米德原理可知，弹簧秤A减小的数值（浮力）等于弹簧秤B增大的数值（排开水的重力），由此可以验证阿基米德原理．（3）已知当物体有一半浸没时，弹簧测力计A的示数为弹簧测力计B的示数的7倍，即F示A=7F示B；
根据称重法可得F示A=G﹣F浮 ， 由阿基米德原理可得F示B=G排=F浮 ，
所以有：G﹣F浮=7F浮 ，
则物体受到的浮力：F浮= ，
由F浮=ρ水gV排可得，物体排开水的体积：V排= = = ，
因物体有一半浸没在水中，则物体的体积：V=2V排=2× = ，
物体的密度：
ρ= = =4ρ水=4×1.0×103kg/m3=4×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）排开液体的体积；深度；（2）等于；（3）4×103 ．
【考点精析】掌握探究浮力大小的实验是解答本题的根本，需要知道浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关．