题目内容

12．小刚在学习了阿基米德原理（F浮=G排）后，推导得出F浮=ρ液gV排，从而知道物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关．
小刚进一步猜想，物体所受浮力大小与物体的形状有关．针对这个问题，他选用以下实验器材进行探究：弹簧测力计、体积相同的圆柱体和长方体铝块各-块、烧杯、细线和水．
实验步骤如下：
①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上，测出它们的重力分别为G1、G2
②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F1；
③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F2；
则：（1）比较两铝块的重力G1、G2的大小关系为G1=G2；
（2）利用以上实验数据比较：若F1=F2，说明浮力大小与物体形状无关．

分析 根据F浮=ρ液V排g可知，在排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大；在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大时，浮力越大；
（1）两个铝块的体积是相等的，根据m=ρv，两个铝块的质量就是相等的；再根据G=mg可知，两个铝块的重力也是相等的；
（2）根据F浮=G-F示求出圆柱体铝块和长方体铝块所受到的浮力，若浮力是相等的，说明浮力的大小和物体形状无关；若浮力不相等，说明浮力的大小和物体形状有关．

解答 解：根据F浮=ρ液V排g可知，浮力的大小和液体的密度和物体排开液体的体积有关；
（1）圆柱体铝块和长方体铝块的体积是相等的，密度是相同的，根据G=mg=ρvg可知，重力是相等的，即G1=G2；
（2）圆柱体铝块的浮力等于G1-F1；长方体铝块的浮力G2-F2；若G1-F1=G2-F2，即F1=F2，说明浮力大小和物体形状无关；若G1-F1≠G2-F2说明浮力大小和物体形状有关．
故答案为：（1）G1=G2（2）F1=F2．

点评 此题考查影响浮力大小的因素、质量与重力的计算，以及分析实验现象的能力．

练习册系列答案
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