Question

在“阿基米德原理”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)歷了阿基米德原理表達(dá)式的推導(dǎo)和“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)。

①如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方體物塊浸沒(méi)在密度為ρ_液的液體中。請(qǐng)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因和液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律，推導(dǎo)出它所受的浮力大小與物體排開(kāi)液體所受重力大小的關(guān)系。________

②在“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)中，使用圖中所示的溢水杯和小燒杯接收被測(cè)物塊排開(kāi)的水。為減少誤差，要求“在浸入被測(cè)物塊前，要使溢水杯中的水面恰好與溢水口相平”，請(qǐng)寫出達(dá)到該要求的操作要點(diǎn)_____________________。

③圖中為小王實(shí)驗(yàn)步驟的示意圖，其中“步驟B”的目的是：測(cè)出__________________。若圖中彈簧測(cè)力計(jì)的四個(gè)示數(shù)值F₁、F₂、F₃、F₄滿足關(guān)系式__________________時(shí)，則可以驗(yàn)證阿基米德原理。

 

Answer 1

【答案】

①F_浮＝G_排

②在溢水杯中倒入水時(shí)，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出時(shí)，即溢水杯中的水面恰好與溢水口相平。

③被測(cè)物塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受的拉力；F₁－F₂＝F₄－F₃。

【解析】

試題分析：①設(shè)物體上、下表面在液體中的深度分別為h_上和h_下，則有：

F_浮＝F_向上－F_向下＝p_向上S－p_向下S

＝ρ_液gh_下a²－ρ_液gh_上a²＝ρ_液g（h_下－h(huán)_上）a²

＝ρ_液ga³＝ρ_液gV_排＝G_排

②在溢水杯中倒入水時(shí)，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出時(shí)，即溢水杯中的水面恰好與溢水口相平。

③被測(cè)物塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受的拉力；F₁－F₂＝F₄－F₃。

考點(diǎn)：浮力產(chǎn)生的原因；平衡力的辨別；二力平衡條件的應(yīng)用；