Question

【題目】愛米做如下實驗:將三個相同的輕質彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與三個體積相同的實心球相連，向容器內倒入某種液體，待液體和球都靜止后，觀察到如圖所示的情景，發現乙球下方彈簧長度等于原長。愛米由此分析推理以下結論:

（1）因為浮力的大小跟 ________和________有關，所以三個球受到浮力F甲、F乙、F丙的大小關系是 ________；

（2）根據浮沉條件，可以判斷這三個球的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙大小關系是________ ；ρ液________ρ乙；

（3）請畫甲球所受重力、丙球所受彈力的示意圖。

（________）

Answer 1

【答案】液體的密度 物體排開液體的體積 相等的 ρ甲<ρ乙<ρ丙 =

【解析】

第一空、第二空．根據F浮=ρ液gV排可知，浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度和物體排開液體的體積有關。

第三空．已知三個實心球的體積相同，由于三個球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知它們受到的浮力：F甲=F乙=F丙；

第四空、第五空．根據題意可知，乙球下方彈簧長度等于原長，則彈簧對乙球沒有作用力，則F乙=G乙，

乙在液體中會懸浮，由浮沉條件可知ρ乙＝ρ液，

由圖可知，甲球下方彈簧長度大于原長，則甲球受到的浮力F甲＞G甲，

甲在液體中上浮，因此ρ甲＜ρ液，

丙球下方彈簧長度小于原長，則丙球受到的浮力F丙＜G丙，

丙在液體中會下沉，因此ρ丙＞ρ液

因此可得ρ甲＜ρ乙＜ρ丙。

第六空．甲球所受重力方向豎直向下，作用在重心上，丙球所受彈力豎直向上，作用在重心上如圖：