小余模拟古人利用浮力打捞铁牛，模拟过程和测量数据如图所示。

1. 小余模拟古人利用浮力打捞铁牛，模拟过程和测量数据如图所示。

(1) 把正方体M放在架空水槽底部的方孔处飞葱略M与水槽的接触面积），往水槽内：装入适量的水，把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮，如图甲所示，此时正方体M（填“受到”或“不受”）浮力的作用；

(2) 向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时，杯底到M上表面的距离等于M的边长，如图乙所示，此时水杯浸入水中的深度h是多少?

(3) 用细线连接水杯和M，使细线拉直且无拉力，再将铁砂从杯中取出，当铁砂取完后，M恰好可被拉起，完成打捞后，如图丙所示。则M与水杯的底面积之比 $\text{[math]}$ 是.

【考点】

浮力产生的原因; 阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用;

【答案】

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解答题困难

A剪去大塑料瓶底，用一根铁丝穿过瓶身，用弹簧测力计测出大塑料瓶受到的重力G₁；

B在小塑料瓶的侧壁开一个小孔，再将大塑料瓶和小塑料瓶用一根铁丝穿在一起；

C往小塑料瓶中加水，直到水面刚好和小孔相平。将金属块完全浸入水中，读出弹簧测力计的示数F；

D测出盛水的大塑料瓶的重力G₂；

E分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。

①上述实验步骤中缺少一步，请补充完整。。

②需要如何处理实验数据才能验证阿基米德原理?。

解答题普通

【实验探究】

通过如图所示的实验，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：(用符号表示)，这就是阿基米德原理。

【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探究，如图所示；

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，推导过程中所用物理量需要设定(可在下图中标出)。

【原理应用】

水平桌面上有一底面积为S₁的柱形平底薄壁容器，内部装有质量为m的液体；现将一个底面积为S₂的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底(与容器底接触但不密合)且未完全浸没，整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力F_浮=。

解答题普通

解答题困难