Question

【题目】探究物体在水中受到的浮力大小与什么因素有关，如图所示，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒，用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触。

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐_____，据此，小明认为金属块受到浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸人水中的体积增大而增大。

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出_____的观点不具有普遍性。

（3）为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝_____，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。

（4）从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是_____。

Answer 1

【答案】变大 小明 ρ水V排g 一直不变

【解析】

（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，根据F＝G﹣F浮可知，说明浮力大小逐渐变大；

（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关，故小明的观点不具有普遍性；

（3）量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝m排g＝ρ水V排g，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。

（4）对台秤受力分析可知：受溢水杯和水竖直向下的重力，金属块向下的压力F压＝F浮，由平衡条件得：台秤对容器的支持力FN＝G+F压；开始台称的示数等于溢水杯的重力+水的重力，当物体放入后，受到水对它向上的浮力，因为力的作用是相互的，所以物体对水有一个向下的反作用力，这时台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力﹣溢出的水的重力，而物体对水向下的压力等于浮力，等于溢出的水的重力，所以抵消，故台秤示数不变。