Question

8．如圖所示，把裝滿水的溢水杯放在調(diào)節(jié)好的天平的左盤，調(diào)節(jié)砝碼后天平重新平衡．在溢水杯的水面上輕輕地放一個木塊，木塊浮在水面上，同時，一部分水從溢水杯中溢出流到旁邊的空燒杯中，溢水過程結(jié)束、天平穩(wěn)定后，下列說法中正確的是（　　）

• A． 天平失去平衡，左盤下降
• B． 天平仍保持平衡
• C． 燒杯中的水的體積等于木塊的體積
• D． 木塊受到的重力等于燒杯中水受到的重力

Answer 1

分析 （1）天平是一個等臂杠桿，當它達到平衡時說明左右兩盤中物體的重力相等．
（2）因為木塊在水中漂浮，根據(jù)漂浮條件，木塊受到浮力等于木塊重；根據(jù)阿基米德原理可知木塊受到浮力又等于排開的水重（收集在量筒中），判斷出木塊的重力和排開水的重力關(guān)系；
（3）根據(jù)重力的計算公式G=mg判斷出木塊的質(zhì)量和排開水的質(zhì)量關(guān)系；根據(jù)密度計算公式ρ=$\frac{m}{V}$進一步判斷木塊體積和燒杯內(nèi)水的體積關(guān)系．

解答 解：（1）當天平第一次平衡時說明左盤中杯子與水的總重力等于右盤中砝碼的總重力，杠桿達到水平平衡；
若往杯里放一木塊，木塊漂浮在水面上，木塊的重力等于水對它的浮力，即F_浮=G_木；
由阿基米德原理知道，木塊受到浮力大小等于排開水的重力，
所以木塊的重力等于它排開水的重力，即F_浮=G_排，
左盤中的總重不變，根據(jù)杠桿平衡條件，天平會重新達到平衡，故A錯誤，B正確；
（2）根據(jù)上面的分析，木塊受到的重力和燒杯中水的重力相等；故D正確；
（3）木塊受到的重力和燒杯中水的重力相等；根據(jù)G=mg的變形公式m=$\frac{G}{g}$可知，二者質(zhì)量相等；
水的密度大于木塊的密度，由密度公式的ρ=$\frac{m}{V}$的變形公式V=$\frac{m}{ρ}$可知，水的體積小于木塊的體積，故C錯誤．
故選：BD．

點評 本題考查天平工作原理、重力公式、密度公式及阿基米德原理公式的應(yīng)用，涉及的知識點較多；解答本題應(yīng)理解木塊漂浮在水平面時，它的重力等于它排開水的重力．