Question

某小组同学在学习了密度知识后，根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象，提出猜想1：物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响．于是他们选用体积相同、密度不同的圆柱体A、B、C、D（ρ_A＞ρ_B＞ρ_水＞ρ_C＞ρ_D）进行实验．当它们在水中静止时，实验现象如图（a）、（b）、（c）和（d）所示．
①分析比较图中______的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体最终静止在容器底部．
②分析比较图中（c）或（d）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：当______时，圆柱体最终漂浮在水面上．
③分析比较图中（c）和（d）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在水面上的不同实心圆柱体，______，其露出水面的体积大．
表一 ρ圆柱体=0.8×10³千克/米³

实验 序号	露出体积 （厘米^3）	总体积 （厘米^3）
1	2	10
2	4	20
3	6	30

表二ρ圆柱体=0.5×10³千克/米³

实验 序号	露出体积 （厘米^3）	总体积 （厘米^3）
4	5	10
5	15	30
6	25	50

表三ρ圆柱体=0.3×10³千克/米³

实验 序号	露出体积 （厘米^3）	总体积 （厘米^3）
7	14	20
8	28	40
9	42	60

由此，该小组同学进一步提出猜想2：漂浮在水面上的实心圆柱体，其露出水面的体积占的总体积的比例跟______有关．为继续验证猜想2，他们分别选用若干不同的圆柱体和足够深的水进行实验，并记录圆柱体的密度、总体积及其露出水面的体积在表一、表二和表三中．
进一步综合分析、比较表一、表二、表三的数据，对于猜想2可初步得出的结论：
（a）分析比较表一或表二或表三，可得出初步的结论：______；
（b）分析比较表一和表二和表三，可得出初步的结论：______．

Answer

（1）认真各个图中观察到的实验现象，得出结论．
（2）分析时参考物体的浮沉条件：浸没水中的物体，当物体的密度大于水的密度时，物体下沉到水底；当物体的密度小于水的密度时，物体将上浮，最后漂浮；当物体的密度等于水的密度时，物体悬浮．
【解析】
①分析比较图（a）和（b）的现象，可知，物体A、B静止在容器底部，由已知ρA＞ρB＞ρ水，
可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度大于水的密度时，圆柱体最终静止在容器底部．
②分析比较图（c）和（d）的现象，可知，物体C、D漂浮，由已知ρ水＞ρC＞ρD，
可得出的初步结论是：当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度时，圆柱体最终漂浮在水面上．
③分析比较图（c）和（d）的现象及相关条件，都是漂浮在水面上，实心物块的密度越小，体积越小，实心物块的质量越小，又都是漂浮，受到的浮力越小，排开水的体积越小，露出水面的体积越大，得出结论：漂浮在水面上的不同实心圆柱体，当体积相同时，圆柱体密度小，其露出水面的体积大；（其他答案合理都可）即漂浮在水面上的实心圆柱体，其露出水面的体积占的总体积的比例跟（圆柱体的）密度有关；
（a）分析比较表一或表二或表三数据可知，同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例相同．
（b）分析比较表一或表二或表三数据可知，不同材料的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例不同，密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大．
故答案为：①（a）或（b）；
②当浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度．
③当体积相同时，圆柱体密度小；（圆柱体的）密度；
（a）同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例相同．
（b）不同材料的圆柱体漂浮在水中时，露出水面的体积占总体积的比例不同，密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大．