Question

小明和小婷完成了下列實驗：
（1）小明將裝有水的溢水杯放在天平的左盤，在右盤加砝碼使天平平衡．然后把木塊輕輕地放入溢水杯中后，有20cm³的水排入量筒，木塊漂浮在水面上，此時天平恢復平衡，如圖所示．小明由此計算出了多個物理量，請你說出其中的三個．（g=10N/㎏）

例	木塊排開水的質量為0.02㎏
1
2
3

（2）小婷在做這一實驗時，將裝有水的溢水杯放在天平左盤，在右盤加砝碼使天平平衡．當她把木塊輕輕放入水中，發現木塊漂浮在水面上時，須在右盤添加砝碼，天平才重新平衡．請你分析原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）由題知，木塊的質量等于排開水的質量，知道排開水的體積，利用密度公式和重力公式求排開的水重、木塊重，利用阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）實驗時，木塊漂浮在水面上時，須在右盤添加砝碼，天平才重新平衡，說明木塊的質量大于溢出水的質量、木塊排開的水沒有全溢出，據此分析．
解答：解：（1）由題知，木塊漂浮在水面上，溢出水后，天平恢復平衡，木塊的質量等于排開水的質量，
即：m_木=m_溢=ρ_水v_溢=1g/cm³×20cm³=20g=0.02kg，
木塊重：
G_木=m_木g=0.02kg×10N/kg=0.2N，
∵木塊漂浮，
∴木塊受到的水的浮力：
F_浮=G_木=0.2N，
排開的水重：
G_排=F_浮=0.2N；
（2）若木塊漂浮在水面上時，須在右盤添加砝碼，天平才能重新平衡，說明木塊的質量大于溢出水的質量，即：木塊排開的水大于溢出水的體積，可見，開始溢水杯中的水面沒有到溢水口．
答：（1）見下表：

例	木塊排開水的質量為0.02㎏
1	木塊受到的浮力0.2N
2	木塊受到的重力0.2N
3	木塊排開水的重力0.2N

（2）原因是開始溢水杯中的水面沒有到溢水口．
點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運用，分析題意得出“木塊漂浮在水面上時，溢出水后，天平能恢復平衡，說明木塊的質量等于排開水的質量等于溢出水的質量”是本題的關鍵．