12.小剛在學習了阿基米德原理(F=G)后,推導得出FgV,從而知道物體受到的浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關.
小剛進一步猜想,物體所受浮力大小與物體的形狀有關.針對這個問題,他選用以下實驗器材進行探究:彈簧測力計、體積相同的圓柱體和長方體鋁塊各-塊、燒杯、細線和水.
實驗步驟如下:
①用細線將圓柱體、長方體鋁塊先后掛在彈簧測力計上,測出它們的重力分別為G1、G2
②將圓柱體鋁塊掛在彈簧測力計上并浸沒入水中,記下彈簧測力計的示數(shù)F1;
③將長方體鋁塊掛在彈簧測力計上并浸沒入水中,記下彈簧測力計的示數(shù)F2;
則:(1)比較兩鋁塊的重力G1、G2的大小關系為G1=G2;
(2)利用以上實驗數(shù)據(jù)比較:若F1=F2,說明浮力大小與物體形狀無關.

分析 根據(jù)FVg可知,在排開液體體積一定時,液體密度越大,浮力越大;在液體密度一定時,物體排開液體的體積越大時,浮力越大;
(1)兩個鋁塊的體積是相等的,根據(jù)m=ρv,兩個鋁塊的質(zhì)量就是相等的;再根據(jù)G=mg可知,兩個鋁塊的重力也是相等的;
(2)根據(jù)F=G-F求出圓柱體鋁塊和長方體鋁塊所受到的浮力,若浮力是相等的,說明浮力的大小和物體形狀無關;若浮力不相等,說明浮力的大小和物體形狀有關.

解答 解:根據(jù)FVg可知,浮力的大小和液體的密度和物體排開液體的體積有關;
(1)圓柱體鋁塊和長方體鋁塊的體積是相等的,密度是相同的,根據(jù)G=mg=ρvg可知,重力是相等的,即G1=G2;
(2)圓柱體鋁塊的浮力等于G1-F1;長方體鋁塊的浮力G2-F2;若G1-F1=G2-F2,即F1=F2,說明浮力大小和物體形狀無關;若G1-F1≠G2-F2說明浮力大小和物體形狀有關.
故答案為:(1)G1=G2(2)F1=F2

點評 此題考查影響浮力大小的因素、質(zhì)量與重力的計算,以及分析實驗現(xiàn)象的能力.

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