Question

11．小明和小雨通過實驗研究將物體放入液體的過程中，容器底部受到液體壓力的變化情況．如圖16所示，他們將重力分別為30牛和40牛的甲、乙兩個柱形物體，先后掛在彈簧測力計下，并將其逐漸浸入同一薄壁柱形容器的液體中（液體不溢出）．他們讀出測力計示數(shù)F，并測得容器底部受到液體壓力F_底，然后根據(jù)相關(guān)物理量計算出物體所受浮力F_浮，將數(shù)據(jù)記錄在表一、表二中．
表一 物體甲的重為30N

實驗序號	F（N）	F浮（N）	F底（N）
1	20	10	30
2	16	14	34
3	12	18	38
4	8	22	42
5	4	22	42

表二  物體乙的重為40N

實驗序號	F（N）	F浮（N）	F底（N）
6	30	10	30
7	25	15	35
8	18	22	42
9	10	30	50
10	8	30	50

①小明分析比較實驗序號1與6（或4與8或5與8）后得出結(jié)論：不同柱形物體浸入液體中，物體所受浮力相同，容器底部受到液體壓力相同．
②小雨分析比較實驗序號1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步結(jié)論：同一柱形物體浸入液體中，物體所受浮力越大，容器底部受到液體壓力越大．
③分析實驗序號4與5（或9與10）的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)F不同時，物體所受浮力F_浮和容器底部受到液體壓力F_底均相同，出現(xiàn)這種情況的原因是：柱形物體與容器底接觸后，容器底對物體有支持力．
④兩位同學仔細分析表一（或表二）的數(shù)據(jù)，并通過一定的計算，可知容器內(nèi)液體的重力為20牛．
⑤分析實驗序號2和7可以得出，容器底部受到液體壓力的增加量分別為14和15牛．

Answer 1

分析 （1）分析表中數(shù)據(jù)找出“柱形物體浸入液體中，物體所受浮力相同，容器對桌面壓力相同”對應的數(shù)據(jù)；
（2）分析實驗序號1、2、3或7、8、9中柱形物體受到的浮力與桌面受到的壓力關(guān)系得出結(jié)論；
（3）若物體與容器底接觸，除受浮力作用外，還受容器底的支持力，此時拉力會減小；2和7可以得出
（4）由于容器對桌面壓力增加的相同，求出物體沒有浸入液體中時容器對桌面壓力，即為液體重力；
（5）根據(jù)實驗序號2和7物體所受浮力可以得出容器底部受到液體壓力的增加量．

解答 解：①由表中數(shù)據(jù)1與6（或4與8或5與8）可知，柱形物體浸入液體中，物體所受浮力相同，容器對桌面壓力相同；
②分析實驗序號1、2、3或7、8、9可知，同一柱形物體浸入液體中受到的浮力越大，容器對桌面的壓力越大；
③表一中實驗序號5與6的數(shù)據(jù)，物體接觸到了容器底，同時又受到了容器底的支持力，所以示數(shù)又更小；
④由實驗序號1、2、3或7、8、9可知，容器對桌面壓力的增加量與物體所受浮力相同，則物體沒有浸入液體中時容器對桌面壓力F=20N，即容器內(nèi)液體的重力為20N；
⑤由于容器對桌面壓力的增加量與物體所受浮力相同，則實驗序號2和7容器底部受到液體壓力的增加量分別為14N、15N．
故答案為：
①1與6（或4與8或5與8）；
②物體所受浮力；
③柱形物體與容器底接觸后，容器底對物體有支持力；
④20；
⑤14；15．

點評 本題考查了物體受到的浮力與桌面受到的壓力關(guān)系的實驗，側(cè)重考查了學生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，注重了控制變量法的應用．