Question

【題目】為探究物體在水中受到的浮力大小與浸入水中的體積和深度的關系，小明和小華把裝滿水的溢水杯放到臺秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用細線系住金屬塊并掛在彈簧測力計上，測力計示數為G．然后將金屬塊緩慢浸入水中，且始終不與杯接觸，如圖。

（1）金屬塊浸沒前的過程中，測力計示數逐漸變小，說明浮力大小逐漸_____。據此，小明認為金屬塊受到的浮力隨浸入水中的深度增大而增大；而小華則認為浮力隨浸入水中的體積增大而增大，根據以上實驗你認為下列說法正確的是_____。

A．只有小明的觀點合理 B．只有小華的觀點合理

C．兩人的觀點都不合理 D．兩人的觀點都合理

（2）接下來他們繼續實驗，增大金屬塊浸沒在水中的深度，發現測力計的示數始終不變且為F，據此可得出_____的觀點不具有普遍性。這個過程中金屬塊受到的浮力F浮＝_____。

（3）為了深入研究，他們測出量筒中水的體積V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝_____，通過比較數據發現F浮＝G排，換用不同的物體和液體重復上述實驗，都能得出F浮＝G排，說明決定浮力大小的根本因素是G排。

（4）從金屬塊開始浸入直至浸沒一定深度的過程中臺秤的示數變化情況是_____。

Answer 1

【答案】（1）變大； D； （2）小明； G﹣F； （3）ρ水V排g； （4）一直不變

【解析】

（1）浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力作用，根據F=G-F浮 知道，受到的浮越大，則彈簧測力計的示數越小。

（2）由于增大金屬塊浸沒在水中的深度，而測力計的示數始終不變，據此可知浮力與物體完全浸沒在液體中的深度無關；

（3）由重力G=mg=ρV g計算排出水的重力；

（4）根據臺秤示數等于臺秤對容器的支持力，然后由阿基米德原理可知臺秤示數前后示數的變化。

（1）金屬塊浸沒前的過程中，測力計示數逐漸變小，由F=G-F浮 知道，說明浮力大小逐漸變大；金屬塊浸沒前的過程中，小明認為金屬塊受到的浮力隨浸入水中的深度增大而增大；而小華則認為浮力隨浸入水中的體積增大而增大，結合以上實驗，說明兩人的觀點都合理，故選D；

（2）接下來他們繼續實驗，增大金屬塊浸沒在水中的深度，發現測力計的示數始終不變且為F，則說明出浮力與物體完全浸沒在液體中的深度無關，即小明的觀點不具有普遍性；由F=G-F浮 知道，這個過程中金屬塊受到的浮力是：F浮 =G-F；

（3）根據題意知道，測出量筒中水的體積是V排，水的密度用ρ水表示，則其重力G排=m排 g=ρ水V排g。

（4）分析臺秤的受力知道，臺秤的示數等于溢水杯的重力+水的重力+物體對水向下的壓力-溢出的水人重力，且物體對水向下的壓力等于浮力，等于溢出的是的重力，所以抵消，故臺秤示數不變。