Question

15．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F，并測得容器底部受到液體壓力F_底，然后根據相關物理量計算出物體所受浮力F_浮，將數據記錄在表一、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、6或4、8或5、8后得出結論：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）的數據，發現測力計示數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）的數據，并通過一定的計算，可知容器內液體的重力為20牛．

Answer 1

分析 ①分析表中數據找出“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”對應的數據；
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系得出結論；
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．

解答 解：①由表中數據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因將其逐漸浸入同一薄壁柱形容器的液體中，表一中實驗序號5與6的數據，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，即容器內液體的重力為20N；
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．

點評 本題研究物體受到的浮力與桌面受到的壓力關系的實驗，考查考查了學生分析數據得出結論的能力和控制變量法的應用．