某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图甲所示。在一个既可以测拉力也可以测推力的测力计下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶，将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中，将水倒入溢水桶中，当水深超过溢水管高度时，此时对测力计和电子秤进行调零。

1. 某创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图甲所示。在一个既可以测拉力也可以测推力的测力计下面用轻质细杆固定一个带有色环的重物。重物下方的升降台上固定一个溢水桶，将与溢水口相连的溢水管的另一头通向烧杯中，将水倒入溢水桶中，当水深超过溢水管高度时，此时对测力计和电子秤进行调零。

(1) 上述操作及调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上匀速移动，如图乙。由图可知，物体完全浸入盐水中所受浮力为N；

(2) 由步骤B与C能不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系，并说明理由：。比较步骤C与D，可知物体所受浮力大小与深度（选填“有关”或“无关”）；

(3) 将溢水桶中的水换成一定浓度食盐水，比较步骤E与，可以得出结论：物体浸入液体中的体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力；

(4) 为了验证阿基米德原理，在B、C、D、E的每一步骤中需要将测力计的示数与进行比较，由此得到的结论是。

【考点】

阿基米德原理;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小明利用弹簧测力计、水、小石块、溢水杯、小桶、细线等器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力大小的关系，如图所示是实验中对弹簧测力计进行读数时的几个情景。

(1) 为了减小误差，合理的实验顺序是；

(2) 按照合理的顺序进行实验，并收集数据。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，如果关系式（用字母表达）成立，即可验证阿基米德原理；

(3) 在步骤D，小石块逐渐浸入水过程中（未接触溢水杯），水对杯底的压强（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）；

(4) 若在步骤A中，水面未到达溢水杯的溢水口，则会导致本实验测量的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”或“小于”）：

(5) 步骤A、B、C的测量操作均如图所示，但在步骤D中，当小石块只有一部分浸入在水中时就直接进行读数，则这操作（选填“会”或“不会”）影响实验结论。

实验探究题普通

2. 某校物理实验小组的同学为“验证阿基米德原理”采用如图1的实验装置。

(1) 将装满水的溢水杯放在升降台上，缓慢调高升降台（溢水杯不与重物接触），发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数（选填“变大”“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量（选填“大于”“小于”或“等于”）B示数的变化量，从而证明了阿基米德原理；

(2) 在验证了阿基米德原理后，该小组成员设计了如图2实验来“测量某球形实心物体的密度”：

A．如图2甲所示，用电子秤测出金属块的质量为50.0g；

B．如图2乙所示，测出容器和适量水的总质量为210.0g；

C．如图2丙所示，将金属块和该球形物体用轻质细线（不吸水）连在一起后，只使金属块浸没在水中，电子秤示数为220.0g；

D．如图2丁所示，金属块和球形物体都浸没后，电子秤示数为230.0g；

E．如图2戊所示，松手让整体沉底并静止后，电子秤示数为265.0g。

由计算可知：该球形物体的密度是kg/m³（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）。

实验探究题普通

3. 在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务：

(1) 【实验探究】通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论，这就是阿基米德原理；

(2) 【理论探究】第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示；

第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理；

请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；

(3) 【原理应用】水平桌面上有一底面积为 $\text{[math]}$ 的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为 $\text{[math]}$ 的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力 $\text{[math]}$ 。

实验探究题困难