Question

【題目】小剛利用圖中器材驗(yàn)證阿基米德原理，其正確操作過(guò)程如圖所示，圖中F1、F2、F3、F4分別表示對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。

請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:

（1）物塊受到的浮力 F浮=______。（用彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)對(duì)應(yīng)字母表示）

（2）若F1-F2 ______F4-F3（選填“大于”、“小于”或“等于”），則說(shuō)明本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合阿基米德原理。

（3）如換用密度小于水的木塊重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，該實(shí)驗(yàn)______完成。（選填“可以”或“不可以”）

（4）阿基米德原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，排水量就是其重要應(yīng)用之一。2019 年 4 月 23 日中國(guó)人民海軍成立 70 周年海上閱兵活動(dòng)中擔(dān)負(fù)檢閱艦任務(wù)的西寧艦是中國(guó)自主研制的 052D 型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，代表了中國(guó)現(xiàn)役驅(qū)逐艦的最高水準(zhǔn)。它滿(mǎn)載時(shí)的排水量為7500 噸，此時(shí)受到的浮力為______N。（g 取 10N/kg）

Answer 1

【答案】F1-F2 等于 可以 75000000

【解析】

由圖可知，F1示數(shù)為物塊重力，F2為物塊浸沒(méi)在水中時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，F3為空小桶重力，F4為小桶和溢出水的總重力。

（1）物塊浸沒(méi)水中后要受到水的浮力作用，此時(shí)物塊受到的浮力與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物塊的拉力之和等于物塊的重力，即F浮+F示=G，所以 F浮=G-F示= F1-F2。

（2）阿基米德原理是：物體浸在液體中受到液體的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體受到的重力。F4-F3為物塊排開(kāi)水的重力G排，F1-F2為物體受到水的浮力F浮，若F1-F2 =F4-F3，即F浮=G排，則說(shuō)明本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合阿基米德原理。

（3）如換用密度小于水的木塊重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，木塊在第二步驟中漂浮時(shí)不需要彈簧測(cè)力計(jì)拉著，即F2為零，此時(shí)F浮= F1-F2= F1-0= F1。若F1 =F4-F3，即F浮=G排，則也說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合阿基米德原理。故換成木塊后該實(shí)驗(yàn)可以完成。

（4）驅(qū)逐艦排水量m排=7500t=7.5×106kg，根據(jù)阿基米德原理，驅(qū)逐艦受到的浮力為F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N。