Question

【題目】同學們在探究影響浮力大小的因素時，發現手中的彈簧測力計損壞了，聰明的小強同學利用刻度均勻的杠桿和鉤碼（每只重0.5N）替代彈簧測力計順利地完成了該實驗。以下是小強同學的實驗操作，請你幫他完善該實驗探究。

(1)將杠桿安裝在支架上，靜止時如圖1所示，應將平衡螺母向______（選填“右”或“左”）調節，使杠桿在水平位置平衡；

(2)如圖2甲所示，將重2N的物體G掛在A點，兩只鉤碼掛在B點時，杠桿在水平位置平衡；

(3)將物體G部分浸入水中（如圖2乙所示），兩只鉤碼移到C點時，杠桿在水平位置平衡；

(4)將物體G浸沒于水中（如圖2丙所示），兩只鉤碼移到D點時，杠桿在水平位置平衡；

(5)將物體G浸沒于鹽水中（如圖2丁所示），兩只鉤碼移到E點時，杠桿在水平位置平衡。

分析與論證：分析比較(2)、(3)、(4)可得：物體G所受浮力大小與______有關；分析比較(2)、(4)、(5)可得：物體G所受浮力大小與有______關；由題中信息計算物體G的體積V=______m3，鹽水的密度______kg/m3。（，g=10N/kg）

Answer 1

【答案】右 物體排開液體的體積 液體的密度 1.0×10-4 1.125×103

【解析】

[1]杠桿在如圖1位置平衡后，要使杠桿在水平位置重新平衡，應將平衡螺母向右調節。

[2]步驟(2)、(3)、(4)是讓物體未浸入、部分浸入和浸沒于水中，而鉤碼逐漸靠近支點，說明物體G所受的浮力逐漸變大，所以可得物體G所受的浮力大小與排開液體的體積有關。

[3]步驟(4)(5)是讓物體G分別浸沒在水中和鹽水中，所以比較的是浮力大小與液體密度的關系。

[4]由步驟(4)及杠桿的平衡條件得

(G物-F浮)4L=1N4L，(2N-F浮)4L=1N4L

所以

F浮=1N

由阿基米德原理有，物體的體積

[5]由步驟(5)及杠桿的平衡條件得

(2N-F浮＇)4L=1N3.5L

所以

F浮＇=1.125N

由阿基米德原理有，鹽水的密度