Question

小敏在實驗室中做了如圖所示的實驗．她先后用彈簧測力計稱出物體A受到的重力、A浸沒在水中時受到的拉力；用天平稱量出酒精和容器的總質(zhì)量．小惠問道：“如果使物體A浸沒在酒精中，但不觸底，容器中的酒精也未溢出．若仍使天平保持平衡，右盤中砝碼的質(zhì)量應(yīng)該

 

（填“增大”或“減小”）；平衡時天平的右盤中應(yīng)有

 

g砝碼，其質(zhì)量分別為

 

g，游碼在標(biāo)尺上指示的質(zhì)量值是

 

g；此時物體A受到的浮力為

 

N．
請你幫助小敏回答小惠的問題．（已知酒精的密度為0.8×10³kg/m³  g=10N/kg）．

Answer 1

分析：（1）如果使物體A浸沒在酒精中，但不觸底，容器中的酒精也未溢出．則酒精的液面增加，那么酒精對燒杯底的壓強(qiáng)增大，由此可知酒精對燒杯底的壓力增大，然后可確定右盤中砝碼的質(zhì)量是增大還是減��；
（2）根據(jù)用彈簧測力計稱出物體A受到的重力，可求得其質(zhì)量；
（3）根據(jù)游碼標(biāo)尺上的分度值可確定游碼在標(biāo)尺上指示的質(zhì)量值；
根據(jù)彈簧測力計稱出物體A受到的重力、A浸沒在水中時受到的拉力可求得其在水中受到的浮力，然后可求得其體積，再利用阿基米德原理可求得物體在酒精中受到的浮力．

解答：解：（1）如果使物體A浸沒在酒精中，由于不觸底，容器中的酒精也未溢出．則酒精的液面增加，那么酒精對燒杯底的壓強(qiáng)增大，由此可知酒精對燒杯底的壓力增大，若仍使天平保持平衡，則右盤中砝碼的質(zhì)量應(yīng)該增大；
（2）由圖可知，物體A受到的重力為2.2N，則其質(zhì)量m=

G

g

=

2.2g

10N/kg

=0.22kg=220g，
（3）根據(jù)游碼標(biāo)尺上的分度值可確定游碼在標(biāo)尺上指示的質(zhì)量值為4.4g；
物體A在水中受到的浮力F_浮=G-F_拉=2.2N-1.8N=0.4N，
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

0.4N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=4×10^-5m³，
∴物體浸沒，
∴V_排=V_物=4×10^-5m³，
則此時物體A在酒精中受到的浮力F_浮酒精=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×4×10^-5m³=0.32N．
故答案為：增大；220；100g和20；4.4；0.32．

點評：分析此題的關(guān)鍵點有兩個：一是明確當(dāng)物體在一定條件下浸沒入液體中時，對天平所引起的變化是怎樣的；二是物體浸沒在液體中，排開液體的體積等于物體的體積．