Question

【題目】小誠(chéng)想在物體漂浮時(shí)探究阿基米德原理，他利用蘋果、天平、溢水杯、小桶進(jìn)行了如圖所示的操作:

（1）圖a中，得出蘋果重力的表達(dá)式為_______；圖b中蘋果漂浮在水上，根據(jù)_______知識(shí)，可求出浮力；

（2）為了得出排開液體的重力，還缺一個(gè)步驟d：_______；（測(cè)量物理量用m3表示）；步驟d補(bǔ)充后，最合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)?/span>_______（用實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)應(yīng)的字母表示）；

（3）最后驗(yàn)證測(cè)量的物理量是否滿足關(guān)系式：_______；

（4）步驟a中，較重的砝碼如圖所示放在托盤內(nèi)左側(cè)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的質(zhì)量結(jié)果______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】m1g 二力平衡 用天平測(cè)量小桶和排開水的總質(zhì)量為m3 acbd或cabd m1g=（m3-m2）g 偏大

【解析】

第一空．圖a中，蘋果的質(zhì)量是m1，蘋果重力為m1g；

第二空．圖b中蘋果漂浮在水上，處于平衡狀態(tài)，蘋果受到的重力和浮力是平衡力，根據(jù)二力平衡的條件得到浮力

F浮=G= m1g；

第三空．要得出排開液體的重力，需要知道排開液體的質(zhì)量，排開液體的質(zhì)量等于小桶和排開水的總質(zhì)量與小桶質(zhì)量的差，所以需要用天平測(cè)量小桶和排開水的總質(zhì)量為m3；

第四空．實(shí)驗(yàn)步驟：需要先測(cè)量蘋果的質(zhì)量m1和小桶的質(zhì)量m2，將蘋果漂浮在水面上，用天平測(cè)量小桶和排開水的總質(zhì)量，即acbd或cabd；

第五空．實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證浮力和排開液體的重力的關(guān)系，

F浮= m1g，

排開液體的重力

G排=（m3-m2）g，

實(shí)驗(yàn)滿足的條件：

m1g=（m3-m2）g；

第六空．天平的原理是杠桿的平衡條件，天平左邊的力為阻力，右邊為動(dòng)力，阻力和阻力臂不變，較重的砝碼放在托盤內(nèi)左側(cè)，整個(gè)砝碼的重心向左移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知?jiǎng)恿ζ�大，�?dǎo)致測(cè)量的質(zhì)量結(jié)果偏大。