Question

12．為何漂浮在水面上的竹筷一般都是橫躺著而不是豎直的？這一現(xiàn)象引起了小科的思考．
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因為它們是一對平衡力，所以竹筷應該能夠豎直地靜止在水面上，但事實并不如此．
【實驗】小科以內含金屬塊的中空細塑料管模擬竹筷進行實驗探究．如圖所示，把一個質量適當?shù)慕饘賶K，固定在一根底端封閉的中空細塑料管內的不同位置后，分別輕輕地豎直放在水和濃鹽水中，觀察它是否始終保持豎直．觀察到的實驗現(xiàn)象如表：

	a	b	c	d
水	不能	不能	能	能
濃鹽水	不能	不能	不能	能

【分析】（1）把金屬塊和塑料管視為一個物體，金屬塊位置的改變，會改變物體的重心位置．相同條件下，這一位置越低，細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大．
（2）分析金屬塊固定在c點時，細管放入水和濃鹽水中時的實驗現(xiàn)象可知，相同條件下，浮力作用點的位置相對細管底端越高（填“高”或“低”），細管在液體中能豎直漂浮的可能性越大．
其實，上述實驗現(xiàn)象還需要用杠桿、能的轉化等知識來解釋，有待于繼續(xù)研究…

Answer 1

分析 根據(jù)二力平衡的條件分析；
（1）金屬塊在不同的位置，會改變塑料管的重心，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)阿基米德原理判定細管浸在液體中的體積的大小，據(jù)此分析．

解答 解：漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，這兩個力大小相等、方向相反、同一直線、作用在同一物體上，是一對平衡力；
（1）把金屬塊和塑料管視為一個物體，金屬塊在塑料管中的位置不相同，則塑料管這個整體的重心就會發(fā)生變化，金屬塊的位置越低，重心就越低；
（2）金屬塊固定在c點時，細管放入水中能漂浮，在濃鹽水中不能漂�。�
細管在水中和鹽水中所受的浮力是相同的，根據(jù)阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g=ρ_液gV_排可知，鹽水的密度大于水的密度，則細管在鹽水中排開的鹽水的體積要小于排開的水的體積，即在水中細管所受的浮力的作用點要高一些；作用點越高，越容易漂�。�
故答案為：平衡；（1）重心；（2）高．

點評 本題考查了二力平衡的條件、重心的變化、作用點與漂浮情況的探究，有一定的難度．