Question

【題目】為了直觀驗證阿基米德原理，實驗裝置如圖所示，把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上，用粗鐵絲做一個框，掛在彈簧測力計掛鉤上。在粗鐵絲框上端懸吊一個金屬塊，下端放一小杯。在金屬塊的正下方，有一個溢水杯，溢水杯放置在鐵架臺的支架上，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。

（1）平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中（如圖甲→乙→丙），在此過程中。彈簧測力計示數：F甲 ______F乙（選填“大于”、“等于”或“小于”）。由此可知浸入液體中的物體所受浮力的大小等于______。

（2）再平穩緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面（如圖丁）。可以計算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為_____N，此時浮力的測量數值比真實數值將______（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】等于 排開的液體所受的重力 1.2 偏大

【解析】

(1)[1][2]平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中(如圖甲→乙→丙)，由阿基米德原理可知，在此過程中甲受到的浮力等于排開液體所受的重力，故F甲=F乙。

(2)[3]由圖丙、丁可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，圖丁G=4.4N，圖丙F示=3.2N，圖丙中金屬塊所受到的浮力約為

F浮=GF示=4.4N3.2N=1.2N

[4]金屬塊完全離開水面時要帶一些小水滴，使重力G測的數值偏大，根據F浮=GF示可知，此時浮力的測量數值比真實數值將偏大。