Question

【題目】小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里做系列實(shí)驗(yàn)．

（1）他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系．他設(shè)法測(cè)得密閉小瓶浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力為1牛，然后裝入適量的細(xì)砂，將總重為1牛的小瓶浸沒(méi)在水中后放手，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如圖甲（a）所示；接著他兩次調(diào)整瓶?jī)?nèi)細(xì)砂的質(zhì)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別如圖（b）和（c）所示．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論：
（A）由圖（a）可知：；
（B）由圖（b）和（c）可知： ．
（2）①隨后他又在探究浮力的實(shí)驗(yàn)中把a(bǔ)圖中的小瓶放入一裝有水的溢水杯中則溢出的水的重為（填序號(hào)）．
A.一定等于1牛 B．可能為0.9牛
C．一定小于1牛 D．可能為1.2牛
②接著他分析溢水杯杯底受到水的壓強(qiáng)發(fā)生的變化是 ．
（3）他又制作如圖乙所示的潛水艇模型，通過(guò)進(jìn)排氣管（選填“吸氣”或“吹氣”，使模型下潛直到懸浮，容器中的水面將（選填“上升”、“下降”或“不變”，不考慮進(jìn)排氣管的體積的影響）．

Answer 1

【答案】
（1）浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力等于重力時(shí),懸浮在液體中,浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大于重力時(shí)上浮,浮力小于重力時(shí)下沉
（2）B,增大或不變
（3）吸氣,不變
【解析】（1）由題知，小瓶浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力為1牛，裝入適量的細(xì)砂后小瓶總重為1牛 . 將小瓶浸沒(méi)在水中后放手，因?yàn)镕浮=G，（A）由圖a可知，浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力等于重力時(shí)，物體懸浮在液體中；調(diào)整細(xì)沙的質(zhì)量，小球的重力發(fā)生變化，F(xiàn)浮>G上浮，F(xiàn)浮<G下沉 . （B）由圖（b）和（c）可知：浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大于重力時(shí)上浮，浮力小于重力時(shí)下沉；
（2）①把a(bǔ)圖小球放入裝有水的溢水杯中懸浮，F(xiàn)浮=G=1N . 若溢水杯盛滿水，由阿基米德原理知道，小球受到的浮力等于排開的水重，F(xiàn)浮=G排=1N . 若溢水杯中水未滿，則溢出的水的重力小于排開水的重力，則小于1N . 綜上所述，小球處于懸浮狀態(tài)可能為0.9N . B符合題意；
②對(duì)于第一種情況，水的深度h不變，由P=ρgh杯底受到水的壓強(qiáng)不變 . 對(duì)于第二種情況，水的深度h增加，杯底受到的壓強(qiáng)增大；
（3）必須從進(jìn)排氣管吸氣，模型內(nèi)的壓強(qiáng)減小，水進(jìn)入潛艇，重力增大，大于浮力會(huì)下沉 . 由于容器內(nèi)水的總體積不變，無(wú)論模型在水中漂浮還是懸浮，受到的浮力都等于重力，由阿基米德原理知道，模型排開水的體積不變，所以容器中水的體積不變，水面將不變 .
故答案為：（1）浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力等于重力時(shí)，懸浮在液體中；浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大于重力時(shí)上浮，浮力小于重力時(shí)下沉；（2）B；增大或不變；（3）吸氣；不變 .

（1）浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力等于重力時(shí)，物體懸浮在液體中；所受浮力大于重力時(shí)上浮；所受浮力小于重力時(shí)下沉；
（2）由阿基米德原理可知，若溢水杯盛滿水，小球受到的浮力等于排開的水重，容器中水的深度不變，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)不變；若溢水杯中水未滿，則溢出的水的重力小于排開水的重力，容器中水的深度變大，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變大；
（3）模型內(nèi)氣體減少時(shí)，壓強(qiáng)減小，水進(jìn)入潛艇，重力增大，重力大于浮力時(shí)，就會(huì)下沉；懸浮和漂浮時(shí)物重都等于物重，物體排開液體的體積不變 .