科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖外系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图所示。使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。

1. 科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖外系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图所示。使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。

(1) 在这里石块的作用是什么?

(2) 这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗? 为什么?

(3) 经测量，该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm，当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度，如图所示。请根据图中标明的长度值，通过计算，在1、2、3、4各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。(π取3.1，最后结果只保留整数)

【考点】

浮力产生的原因; 阿基米德原理; 浮力大小的计算; 浮力的变化;

【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