Question

【題目】小明在研究物體的浮沉時，發現鐵塊放入水中下沉，塑料塊浸沒在水中后上浮．為進一步探究物體的浮沉條件，他找來了下列器材：彈簧測力計、一杯水、細線、鐵塊 A、塑料塊B和塑料塊C（B 與A體積相同，C與A質量相同）．
（1）他按圖甲和乙進行了實驗，測出鐵塊受到的浮力大小為　　 ， 并與重力比較，由此得出了物體下沉的條件．
（2）實驗時，他無意中發現增大鐵塊浸沒在水中的深度，某一時刻測力計的示數會突然變 小，示數變小的原因是：　　 ．
（3）為探究物體上浮的條件，他選擇了合適的塑料塊，利用現有器材在題中（1）實驗的基礎上，增加一個實驗步驟就完成了探究．
①選擇的塑料塊是　　（B/C）．
②增加的步驟是　　（用字母表示測得的物理量）．
③當滿足　　（用測得的物理量表示）條件時，物體上浮．

Answer 1

【答案】
（1）F1﹣F2
（2）鐵塊接觸到容器底部
（3）B；測出塑料塊B的重力G；F1﹣F2＞G
【解析】解：（1）根據稱重法，鐵塊受到的浮力大小F=F1﹣F2；（2）他無意中發現增大鐵塊浸沒在水中的深度，某一時刻測力計的示數會突然變小，說明鐵塊受到別外一個向上的力作用，這是因為鐵塊接觸到容器底部，受到容器底部施加的一個向上的作用力而使彈簧測力計示數減小了；（3）①根據題目條件，因B與A體積相同，根據影響浮力大小的因素，所以選用塑料B，其浸沒時受到的浮力大小等于鐵塊受到的浮力大小F1﹣F2；
②增加的步驟是用彈簧測力計測出B塑料塊的重力G；
③當滿足F1﹣F2＞G條件時，物體上浮．
故答案為：（1）F1﹣F2；（2）鐵塊接觸到容器底部；（3）①B；②測出塑料塊B的重力G；③F1﹣F2＞G．
（1）根據稱重法測浮力的大小；（2）某一時刻測力計的示數會突然變小，是因另外受到一個向上力的作用來分析；（3）①用塑料塊探究物體的上浮條件，就要比較物體浸沒時受到的浮力大小與其自身重力的關系，關鍵在于如何得出密度小于水的塑料塊浸沒時受到的浮力大小．根據阿基米德原理，浮力大小與物體排開液體的密度和體積兩個因素有關，當兩個因素都相同時，浮力大小也相同，由此，在（1）的基礎上，可確定選擇B塑料塊；
②判斷物體的浮沉，要比物體受到的浮力和重力的大小關系，由此確定確定增加的步驟；
③比較B塑料塊受到的浮力與其重力的大小即可．本題探究密度小于水的塑料塊的浮沉，巧妙地設計一個同體積的鐵塊作對比，即考查了物體的浮沉，又考查了影響浮力大小的因素，是一道好題．