Question

【題目】如圖所示，為了驗(yàn)證“阿基米德原理”，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）如圖甲，在彈簧的下端掛一個(gè)小桶，小桶的下面吊一個(gè)石塊，記下彈簧伸長(zhǎng)后下端到達(dá)的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T1 ， 小桶與石塊的總重記為G，則T1G（選填“＞”“＜”“=”）；如圖乙，在溢水杯中盛滿水，當(dāng)石塊浸沒在水中時(shí)，排出的水便流到旁邊的小水杯中，將排出的水的重力記為G排；
（2）如圖丙所示，把小杯中的水全部倒入彈簧下方的小桶中，彈簧的下端又會(huì)到達(dá)原來的位置O，將此時(shí)彈簧對(duì)小桶的拉力記為T2 ， 則T2T1（選填“＞”“＜”“=”）；
（3）通過對(duì)圖丙中小桶和石塊的受力分析，請(qǐng)推導(dǎo)石塊受到的浮力F浮與排出水的重力G排之間的關(guān)系．（要求寫出推導(dǎo)過程）

Answer 1

【答案】
（1）=
（2）=
（3）

T1=G，T2=G+G排﹣F浮，且T1=T2，所以F浮=G排

【解析】解：（1）彈簧對(duì)小桶的拉力計(jì)為T1 ， 和小桶和石塊的總重是一對(duì)平衡力，大小相等，即T1=G；（2）在兩個(gè)拉力的作用下，彈簧伸長(zhǎng)到相同的位置，起到相同的效果，所以這兩個(gè)拉力的關(guān)系是：T2=T1；（3）甲圖中，T1=G；丙圖中，T2=G+G排﹣F浮；因?yàn)門1=T2 ， 所以G=G+G排﹣F浮 ， 所以F浮=G排 ．
故答案為：（1）=；（2）=；（3）T1=G，T2=G+G排﹣F浮 ， 且T1=T2 ， 所以F浮=G排 ．
（1）彈簧對(duì)小桶的拉力與小桶和石塊的總重是一對(duì)平衡力；（2）在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比，在兩個(gè)拉力的作用下，彈簧伸長(zhǎng)到相同的位置，起到相同的效果；（3）根據(jù)甲和丙兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧伸長(zhǎng)到相同位置列出等式，找出浮力和排出水的重力之間的關(guān)系．此題主要考查的是學(xué)生對(duì)驗(yàn)證“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，關(guān)鍵是等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．