Question

在“阿基米德原理”一节的学习中，我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。

①如图所示，一个边长为a的正方体物块浸没在密度为ρ_液的液体中。请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律，推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系。________

②在“验证阿基米德原理”的实验中，使用图中所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。为减少误差，要求“在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”，请写出达到该要求的操作要点_____________________。

③图中为小王实验步骤的示意图，其中“步骤B”的目的是：测出__________________。若图中弹簧测力计的四个示数值F₁、F₂、F₃、F₄满足关系式__________________时，则可以验证阿基米德原理。

 

Answer 1

【答案】

①F_浮＝G_排

②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。

③被测物块浸没在水中时所受的拉力；F₁－F₂＝F₄－F₃。

【解析】

试题分析：①设物体上、下表面在液体中的深度分别为h_上和h_下，则有：

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_上）a²

＝ρ_液ga³＝ρ_液gV_排＝G_排

②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。

③被测物块浸没在水中时所受的拉力；F₁－F₂＝F₄－F₃。

考点：浮力产生的原因；平衡力的辨别；二力平衡条件的应用；