Question

9．小明在研究物體的浮沉?xí)r，發(fā)現(xiàn)鐵塊放入水中下沉，塑料塊浸沒在水中后上浮，為進(jìn)一步探究物體的浮沉條件，他找來了下列器材：彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、細(xì)線、鐵塊A、塑料塊B和塑料塊C（B與A體積相同，C與A質(zhì)量相同）．
（1）他按圖甲和乙進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)出鐵塊受到的浮力大小為F₁-F₂，并與重力比較，由此得出了物體下沉的條件．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，他無意中發(fā)現(xiàn)增大鐵塊浸沒在水中的深度，某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小，示數(shù)變小的原因是：鐵塊接觸到容器底部．
（3）為探究物體上浮的條件，他選擇了合適的塑料塊，利用現(xiàn)有器材在題中（1）實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟就完成了探究．
①選擇的塑料塊是B（B/C）．
②增加的步驟：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出上面①中塑料塊的重力G．
③當(dāng)滿足F₁-F₂＞G （用測(cè)得的物理量表示）條件時(shí)，物體上�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱重法測(cè)浮力的大小；
（2）某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小，是因另外受到一個(gè)向上力的作用來分析；
（3）①用塑料塊探究物體的上浮條件，就要比較物體浸沒時(shí)受到的浮力大小與其自身重力的關(guān)系，關(guān)鍵在于如何得出密度小于水的塑料塊浸沒時(shí)受到的浮力大�。�根據(jù)阿基米德原理，浮力大小與物體排開液體的密度和體積兩個(gè)因素有關(guān)，當(dāng)兩個(gè)因素都相同時(shí)，浮力大小也相同，由此，在①的基礎(chǔ)上，可確定選擇B塑料塊；
③比較B塑料塊受到的浮力與其重力的大小即可．

解答 解：（1）根據(jù)稱重法，鐵塊受到的浮力大小F=F₁-F₂；
（2）他無意中發(fā)現(xiàn)增大鐵塊浸沒在水中的深度，某一時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)突然變小，說明鐵塊受到別外一個(gè)向上的力作用，這是因?yàn)殍F塊接觸到容器底部，受到容器底部施加的一個(gè)向上的作用力而使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小了；
（3）①根據(jù)題目條件，因B與A體積相同，根據(jù)影響浮力大小的因素，所以選用塑料B，其浸沒時(shí)受到的浮力大小等于鐵塊受到的浮力大小F₁-F₂；
②增加的步驟是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出B塑料塊的重力G；
③當(dāng)滿足F₁-F₂＞G條件時(shí)，物體上�。�
故答案為：（1）F₁-F₂；
（2）鐵塊接觸到容器底部；
（3）①B；③F₁-F₂＞G．

點(diǎn)評(píng) 本題探究密度小于水的塑料塊的浮沉，巧妙地設(shè)計(jì)一個(gè)同體積的鐵塊作對(duì)比，即考查了物體的浮沉，又考查了影響浮力大小的因素，是一道好題．