Question

       小華在家中從井里提水時，發(fā)現(xiàn)水桶浸沒在水里時很輕，提離水面后變得很重。小華知道，水桶在水里時受到浮力作用，可是水桶受到的浮力有那么大嗎？于是，小華和朋友小強找來工具：測力計、鋁制的水桶（鋁的密度為2.7g/cm³）、刻度尺、繩子等，將水桶浸沒入家中水缸里的水中，當提著滿桶水漸漸離開水面時，小華和小強分別測出對應(yīng)的彈簧測力計的示數(shù)以及水桶上端到水面的距離（水面處記做0m，水面下為負），然后將記錄的數(shù)據(jù)繪成了圖像，如圖所示。
         根據(jù)圖像，小華用水桶提出水面后繩子的拉力大小，減去水桶浸沒在水里時的拉力大小，算出水桶浸沒在水里時受到的浮力為104N，他大吃一驚：浮力真的很大��！小強卻仍然心存疑慮，他拿出紙，計算了一會兒說，水桶浸沒在水里時受到的浮力應(yīng)該是4N。
（1） 請說說他倆的探究經(jīng)歷了哪些過程？
（2） 你根據(jù)他倆繪制的圖像，通過計算分析一下，他倆誰說的對呢？
（3） 你能求出水桶中的水有多重嗎？是多少？（繩子所受重力、浮力不計，g取10N/kg）

Answer 1

解：
（1）發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，提出問題，設(shè)計并進行實驗，收集證據(jù)，得出結(jié)論，交流與評估。
（2）應(yīng)該是小強正確．計算水桶所受的浮力，應(yīng)該用空水桶的重力，減去水桶浸沒在水中時繩子的拉力， F_浮＝G- F′，ρ_水gV＝ρ_鋁gV- F′數(shù)據(jù)代入，得：（2.7×10³kg/m³-1.0×10³kg/m³）×10N/kg×V＝6.8N，解得V＝4×10^-4m³ ， F_浮＝ρ_水gV＝1.0×10³kg/m³ ×10N/kg×4×10^-4m³ ＝4N，所以是小強正確。
（3）水重應(yīng)等于水桶完全離開水面后繩子的拉力，減去水桶重力，空水桶重G＝ρ_鋁gV＝2.7×10³kg/m³ ×10N/kg×4×10^-4m³ ＝10. 8N，所以水重G_水＝110.8N-10.8N＝100N。