Question

5．回顧實驗和探究（請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）：
（1）探究二力平衡的條件：

裝置	如圖，左右兩盤放質量相等的砝碼，小車保持靜止，
過程步驟	①將左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，說明彼此平衡的兩個力大小相等； ②將小車扭轉一個角度，放手后小車將轉動，說明彼此平衡的兩個力必須在同一條直線上． 請畫出小車受力的示意圖
方法	這里用到的主要研究方法控制變量 法．

（2）測量液體的密度

過程 步驟	①用天平稱出玻璃杯和剩余鹽水的總質量m2； ②將玻璃杯里的一部分鹽水倒入量筒中，測出其體積V； ③在玻璃杯中盛適量的鹽水，用天平稱出它們的總質量m1； ④將m、V帶入公式中，算出鹽水的密度ρ； ⑤根據m1、m2算出量筒中鹽水的質量m． 以上步驟，正確的操作順序是：③②①⑤④（填序號）．
數(shù)據 表格	m1/g V/cm3 m2/g m/g ρ/（kg/m3） 118.6 50
方法	天平和量筒測密度用到轉換法
問題討論	小雨用彈簧測力計測出了一個石塊的重力記為G后，將石塊緩慢浸入到鹽水的過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)逐漸變小，浸沒時彈簧測力計示數(shù)為F，此時石塊所受到的浮力F浮=G-F，而這個浮力的大小等于石塊所排開鹽水所受到的重力．
作圖	請畫出圖中金屬塊的受力示意圖．

Answer 1

分析 （1）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上；
物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
（2）①在測液體密度的實驗中，一般的操作步驟是：在玻璃杯中盛適量的鹽水，用天平稱出它們的總質量m₁；將玻璃杯里的一部分鹽水倒入量筒中，測出其體積V；用天平稱出玻璃杯和剩余鹽水的總質量m₂；根據m₁、m₂算出 量筒中鹽水的質量m；將m、V帶入公式中，算出鹽水的密度ρ；
②金屬塊體積不能用量筒直接測量，通過金屬塊浸沒在水中，水面升高的體積來間接測量金屬塊的體積，這種方法是轉化法；
③當石塊慢慢放入水中，排開水的體積逐漸變大，根據阿基米德原理知道石塊受到的浮力變大；此時石塊受到的浮力等于石塊重減去彈簧測力計的示數(shù)（F_浮=G-F），由此可知彈簧測力計的讀數(shù)變��；當石塊全部浸沒在水中后，排開水的體積不變，受到的浮力不變，彈簧測力計的示數(shù)不變，石塊受到浮力的大小等于排開鹽水的重力．
④石塊受到重力、鹽水的浮力、彈簧秤的拉力，其關系為F_浮=G-F；根據力的示意圖畫法畫出力的示意圖；
畫力的示意圖分三個步驟：①在受力物體上畫出力的作用點；②確定力的方向后沿力的方向畫一條線段；③在線段的末端標箭頭，在箭頭的旁邊標出所畫力的符號，力有大小的要寫上數(shù)值與單位．

解答 解：（1）①當左右兩盤放質量相等的砝碼，小車保持靜止，如果在左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，說明彼此平衡的兩個力大小相等；
②將小車扭轉一個角度，二力不在同一條直線上，并且放手后小車將轉動，說明彼此平衡的兩個力必須在同一條直線上；
③在研究二力平衡的某一個條件時，需要控制其他條件保持不變，用到控制變量法；
（2）①在測液體密度的實驗中，一般的操作步驟是：在玻璃杯中盛適量的鹽水，用天平稱出它們的總質量m₁；將玻璃杯里的一部分鹽水倒入量筒中，測出其體積V；用天平稱出玻璃杯和剩余鹽水的總質量m₂；根據m₁、m₂算出量筒中鹽水的質量m；將m、V帶入公式中，算出鹽水的密度ρ．故正確的順序為：③②①⑤④；
②金屬塊浸沒在水中，水面升高的體積來表示金屬塊的體積，這種方法是轉化法；
③由F_浮=ρ_水gV_排可知，當將石塊緩慢放入鹽水中的過程中，排開鹽水的體積增大，石塊受到的浮力變大，
因為F_浮=G-F，所以彈簧測力計的讀數(shù)逐漸減小；
石塊受到浮力的大小等于石塊所排開鹽水所受到的重力；
④石塊受到豎直向下的重力、鹽水對石塊豎直向上的浮力和豎直向上的拉力作用，作圖如下：

故答案為：①相等；②同一條直線；控制變量；（2）③②①⑤④；轉換；變小；G-F；重力．

點評 本題考查了二力平衡條件的探究、液體密度測量實驗的實驗過程和計算、力的示意圖的畫法、以及學生對阿基米德原理和影響浮力大小因素的掌握，綜合性較強，要仔細解答，避免出錯．