在实验室中.同学们利用能漂浮在水面上的新鲜萝卜做了如下实验:(1)在探究“物体的上浮或下沉与哪些因素有关的活动中.同学们将萝卜放入水中.萝卜漂浮在水面上.如图甲所示．为了使漂浮的萝卜沉下去.甲同学将一根短而粗的铁钉全部插入萝卜中.乙同学也用同样的铁钉.但只将其一半插入到萝卜中.再次将萝卜放入水中松手.结果两个萝卜均沉入水� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

在实验室中，同学们利用能漂浮在水面上的新鲜萝卜做了如下实验：
（1）在探究“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”的活动中，同学们将萝卜放入水中，萝卜漂浮在水面上，如图甲所示．为了使漂浮的萝卜沉下去，甲同学将一根短而粗的铁钉全部插入萝卜中，乙同学也用同样的铁钉，但只将其一半插入到萝卜中，再次将萝卜放入水中松手，结果两个萝卜均沉入水底．他们在探究过程中往萝卜中插入铁钉是为了

；从他们探究的方法来分析

（甲或乙）的方法更合理，理由是

．
（2）同组的丙同学用细线拴住一端粗、一端细的萝卜并悬挂起来，静止后萝卜的轴线水平，如图乙所示；在拴线处沿竖直方向将萝卜切成A、B两段．则

（填“A”或“B”或“一样”）重．
（3）同组的丁同学又找来量筒、小刀、水和细铜丝测量萝卜的密度．
①请你用画简图的方法描述他的实验过程．
②密度的表达式

．

分析：（1）决定萝卜浮沉的是它的重力与浮力的大小关系，因此，两位同学是从这一角度来改变探究条件的，从控制变量法的要求来看，我们应尽量保持浮力不变的情况下，来改变萝卜的重力，才更有说服力．
（2）杠杆的平衡条件是力和力臂的乘积相等，在此条件下，只要准确认识好各个力和力臂，结合杠杆平衡条件，就可得出力或者力臂的关系．
（3）让萝卜漂浮在水平上，根据平衡条件与浮力公式求出萝卜的质量，用排水法测出萝卜的体积，然后由密度公式求出萝卜的密度．

解答：解：（1）插入铁钉改变了萝卜的重力，使重力大于浮力，从而使萝卜一沉；
根据控制变量的要求，在改变萝卜重力的过程中，应尽量保证其体积与浮力的大小不变，因此，甲的方法更合理．
（2）由杠杆平衡条件可知：G_AL_A=G_BL_B，因L_A＜L_B，所以G_A＞G_B；即A重．
（3）①实验步骤：
用小刀切一小块长方体萝卜；
如图1所示，在量筒内装入适量的水，测出其体积V₁；
把萝卜放入量筒中，萝卜漂浮在水面上，如图2所示，读出量筒的示数V₂；
用细铜丝把萝卜压入水中，读出此时量筒示数V₃；

②萝卜的重力等于它漂浮在水面上受到的浮力，
则G=F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g（V₂-V₁）=mg，
萝卜的质量m=ρ_水（V₂-V₁），
萝卜的体积V=V₃-V₁，
萝卜的密度：
ρ=

ρ水(V2-V1)

V3-V1

；
故答案为：（1）改变重力的大小，使重力大于浮力；甲；甲将铁钉全部插入萝卜中，在改变重力时，体积（或浮力）几乎不变；（2）A；（3）如图所示；ρ=

ρ水(V2-V1)

V3-V1

．

点评：（1）此题是对浮沉条件的探究，铁钉的作用就是改变了物体的重力．在设计和操作实验时，我们要注意一些细节对结果的影响，此题中如果将铁钉露在外面一部分，
那么势必会增大它的排水体积，从而使浮力增大，有可能造成结果的不确定性．
（2）此题考查了杠杆平衡条件的应用，运用杠杆平衡条件，同时注意对杠杆上的力和力臂的理解，就可得到答案．
（3）本题考查了测固体密度的实验设计，知道实验原理、掌握排水法测密度的方法即可正确解题．

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