Question

【題目】小明所在學習小組在驗證“阿基米德定律”的實驗中，選擇溢水杯、水、彈簧測力計、鐵塊、小桶、細線等器材進行實驗，具體操作步驟如下：

A．測出鐵塊所受重力G；

B．測出空桶所受重力G1；

C．將溢水杯中裝滿水；

D．把掛在彈簧測力計下的鐵塊浸沒在水中，讓溢出的水全部流入小桶中，讀出測力計示數F；

E．測出小桶和被排開水的總重G2；

F．記錄分析數據，歸納總結實驗結論，整理器材

（1）以上步驟中，若得到 （填寫題中對應數據的字母），說明驗證實驗是成功的．

（2）若想測量小木板所受浮力和體積的大小，學習小組設計如圖的實驗：現將小木塊掛在彈簧測力計下，測力計示數為F1，再將定滑輪用吸盤固定在燒杯底（滑輪質量不計），彈簧測力計通過定滑輪拉著木塊浸沒在水中靜止時，示數為F2，其中定滑輪的作用是 ，此時木塊所受浮力F浮= ，木塊的體積V木= （用字母表示）

Answer 1

【答案】（1）G﹣F=G2﹣G1；（2）改變力的方向；F1+F2；（F1+F2）/ρ水g

【解析】

試題分析：（1）由實驗數據計算浮力與排開水的重力，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﹣F；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；比較F浮與G排的大小關系可得：G﹣F=G2﹣G1；（2）由定滑輪的特點可知，使用定滑輪，不能省力，只能改變力的方向，所以彈簧測力計的示數即為對木塊的拉力，圖中所示的木塊浸沒水中時木塊共受到重力、拉力、浮力三個力的作用，根據平衡力可知，浮力為：F浮=F1+F2，根據F浮=ρ水gV排可知，木塊的體積為：V木=V排=F浮/ρ水g=（F1+F2）/ρ水g。