Question

【題目】在探究物體所受浮力大小與物體排開液體所受重力大小關系的實驗中，小波的一次操作過程如圖。

實驗步驟：

①用細線將物塊系好，掛在已調零的彈簧測力計掛鉤上，測出物塊所受的重力G物（如圖甲），將數據記錄在表格中；

②將水倒入溢水杯中（如圖乙）；

③將掛在彈簧測力計掛鉤上的物塊浸沒在溢水杯內的水中，不接觸溢水杯，同時用小桶收集溢出的水，物塊靜止、待溢水杯中的水不再流出時，讀出彈簧測力計示數F（如圖丙），將數據記錄在表格中；

④將步驟③中裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計掛鉤上，測出小桶和溢出水的總重G總（如圖丁），將數據記錄在表格中；

⑤利用F浮=G物-F求出物體所受浮力的大小，并與G總進行比較。

（1）請指出上述步驟中存在的兩個問題：

問題1：______；

問題2：______；

（2）已知水的密度為ρ水，請根據小波測量出的物理量和ρ水及g，寫出計算物塊體積的表達式：V物=______。

Answer 1

【答案】溢水杯未裝滿，則溢出到小桶中的水所受的重力小于物塊排開的水所受的重力 沒有測量空桶所受的重力，所以不能得到物塊排開的水所受的重力

【解析】

(1)[1]物體放入水中前，溢水杯應該是滿水的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積；

[2]排開水的重力G排等于桶與水的總重力G2減去空桶的重力G1，即：

G排=G2-G1，

由實驗步驟知實驗中沒有測量空桶的重力；

(2)[3]由實驗知:

F浮=G排=m排g=ρ水V排g

根據稱重法，浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數F，即：

F浮=G物-F；

物體的體積等于排開液體的體積：

V=V排==。