Question

曉雯學(xué)習(xí)了浮力知識(shí)后進(jìn)一步思考：浮力是液體對(duì)物體向上的托力．而物體間力的作用是相互的，所以物體對(duì)液體一定有向下的壓力，那么浮力的大小與物體對(duì)液體壓力的大小有什么關(guān)系呢？
（1）曉雯利用燒杯、水、天平、金屬圓柱體、細(xì)線和測(cè)力計(jì)，進(jìn)行了如下探究：
①在燒杯中盛適量水，用天平測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量m=136g；
②用測(cè)力計(jì)測(cè)出圓住體的重力G=0.54N；
③如圖所示，將圓住體部分沒入水中，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則圓柱體所受水的浮力為______；保持圓柱體浸入水中的部分不變，向天平的右盤加上適量的砝碼．使天平重新平衡．記下天平的讀數(shù)m₂，則圓柱體對(duì)水的壓力為______．
（2）下表為曉雯記錄的實(shí)臉數(shù)據(jù)：（表中h₂＞h₁ ）

圓柱體的位置	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	圓柱體侵入后天平的讀數(shù)m2/g
圓柱體部分浸入	0.44	146
圓柱體侵沒深度h1	0.34	156
圓柱體侵沒深度h2	0.34	156

通過分析表格中的數(shù)據(jù)，可以得出：浮力的大小______物體對(duì)液體壓力的大小；你還可以得出什么結(jié)論？______（寫出一條即可）

Answer 1

解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)在空中和水中的讀數(shù)之差等于浮力，即浮力為：F_浮=G-F；
物體對(duì)液體的壓力等于增加砝碼的重力，F(xiàn)_壓=（m₂-m₁）g．
（2）由第一組數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)_浮=0.54N-0.44N=0.1N；
物體對(duì)液體的壓力F_壓=（m₂-m₁）g=（0.146kg-0.136kg）×10N/kg=0.1N；
由第二、三兩組數(shù)據(jù)：浮力F_浮=0.54N-0.34N=0.2N；
物體對(duì)液體的壓力F_壓=（m₂-m₁）g=（0.156kg-0.136kg）×10N/kg=0.2N；
∴F_浮=F_壓；
由一、二組數(shù)據(jù)可得：一組浮力0.1N，二組浮力0.2N，但二組圓柱體深度大于一組，說明物體浸沒前浮力與浸入的深度有關(guān)；
由二、三組數(shù)據(jù)可得：二組浮力0.2N，三組浮力0.2N，但三組圓柱體深度大于二組，說明物體浸沒后浮力與浸入的深度無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）G-F；（m₂-m₁）g；（2）等于；浮力的大小與浸沒的深度無(wú)關(guān)．
分析：（1）彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小的原因是受到水向上的浮力；圓柱體對(duì)水向下壓力與右盤中所加砝碼重力使天平再次平衡．
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)之差算浮力，用兩次平衡砝碼增值的重力算壓力進(jìn)行比較；根據(jù)表格看浮力、浸入水中深度變化．
點(diǎn)評(píng)：初中物理對(duì)浮力的測(cè)量要求較高，本題除考查了基本測(cè)浮力的方法外，還涉及用天平的平衡測(cè)物體對(duì)液體的壓力、物體密度的計(jì)算，難度較大，容易出錯(cuò)．學(xué)習(xí)中要掌握基本知識(shí)，加強(qiáng)綜合處理物理問題的能力訓(xùn)練．