某班物理實驗小組的同學，在實驗中驗*阿基米德原理。（1）方案一：小*用石塊按照如圖*所示的實驗步驟依次進行實驗...

問題詳情：

某班物理實驗小組的同學，在實驗中驗*阿基米德原理。

（1）方案一：小*用石塊按照如圖*所示的實驗步驟依次進行實驗。

①由圖*可知，石塊浸沒在水中時，受到的浮力F浮＝________N，排開水的重力G排＝________N，發現F浮≠G排，造成這種結果的原因不可能是________（填序號）。

A．最初溢水杯中的水未裝至溢水口

B．整個實驗過程中，*簧測力計都沒有校零

C．步驟C中，石塊浸沒後，碰觸到溢水杯的底部

②小*改正錯誤後，得到石塊浸沒在水中的浮力為1N，則石塊密度為________kg/m3；

若將圖*C中的小石塊取出，將裝有溢位水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的損失，則此次從溢水杯中溢位的水為________g。

（2）方案二：如圖乙所示，小川同學將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調節水杯的高度。當小川逐漸調高升降臺時，發現隨著重物浸入水中的體積越來越大，*簧測力計A的示數________（選填“變大”、“變小”或“不變”），且*簧測力計A示數的變化量________B示數的變化量（選填“大於”、“小於”或“等於”），從而*了F浮＝G排．在這個過程中溢水杯對升降臺C的壓力________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（3）甜甜同學認為：用天平、燒杯、水、細線也能測量出小石塊的密度，主要實驗步驟如下：

①如圖*所示，將燒杯中裝入適量的水，置於天平上，天平平衡時的讀數為m1；

②如圖丁所示，接著用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數為m2（此時手向上拉住細線另一端，石塊不接觸杯壁和杯底，水不溢位）；

石塊的密度表示式為ρ石＝________。

【回答】

（1）①1.1；1.0；B；②2.5×103；120；（2）變小；等於；不變；（3）。

【解析】（1）方案一：

①根據F浮＝G﹣F可知，石塊浸沒在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F3＝2.5N﹣1.4N＝1.1N；

排開水的中力G排＝F4﹣F2＝2.2N﹣1.2N＝1.0N；所以，F浮＞G排，A、若最初溢水杯中的水未裝至溢水口，則石塊排開水的只有一部分溢位到桶中，排開水的重力G排減小，故A有可能；B、若*簧測力計都沒有校零，那麼四次測量結果都應加上測量前*簧測力計示數，那麼所得浮力與排開水的重力大小應不變，故B不可能；

C、步驟C中，石塊浸沒後，碰觸到溢水杯底部，容器對石塊有支援力，測的F3偏小，則利用F浮＝F1﹣F3偏大，故C有可能；選B；②根據阿基米德原理F浮＝ρ水gV排知，石塊體積為：V石＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，石塊的密度：ρ＝＝＝＝＝2.5×103kg/m3；若將圖*C中的小石塊取出，將裝有溢位水的小桶放入溢水杯漂浮，漂浮時小桶受到的浮力等於溢位水和小桶的總重力，當將石塊取出後水面下降，減小的體積等於小桶中水的體積，所以此次從溢水杯中溢位的水的重力為小桶額重力，為1.2N，則溢位水的質量為m＝＝＝0.12kg＝120g；

（2）方案二：

重物浸入水中的體積越來越大時，排開液體的體積變大，根據F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力變大，因為F浮＝G﹣F示，所以*簧測力計A的示數F示＝G﹣F浮變小；又因為重物浸入水中的體積越來越大時，溢位水的體積變大、溢位水的質量變大、溢位水受到的重力變大，所以*簧測力計B的示數變大；根據阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，所以*簧測力計A示數的變化量和*簧測力計B的示數變化量相等；將燒杯、水和物體看做一個整體，容器對升降臺C的壓力等於空杯和杯內水的總重與物體的重力之和再減去物體受到的拉力（大小等於測力計的示數），

即：F壓＝G杯+G杯內水+G物﹣F示，而G物﹣F示＝F浮，

所以F壓＝G杯+G杯內水+F浮，根據阿基米德原理，F浮＝G排水，

所以F壓＝G杯+G杯內水+G排水，由於杯內的水和排出的水的總重等於原來杯子裡的水，是個定值，所以在這個過程中容器對升降臺C的壓力不變；

（3）①如圖*所示，將燒杯中裝入適量的水，置於天平上，天平平衡時的讀數為m1；

②如圖丁所示，接著用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數為m2（此時手向上拉住細線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），排開水的質量為m排＝m2﹣m1；若水的密度為ρ水，石塊的體積：V石＝V排＝＝，

石塊的密度：ρ石＝＝＝。

知識點：阿基米德原理

題型：實驗,探究題