Question

某小组同学在学习了浮力知识中，发现“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，提出问题，进行猜想：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、E（ρ_A＞ρ_B＞ρ_水＞ρ_C＞ρ_D＞ρ_E）进行实验．当它们在水中静止时，实验现象如图（a）、（b）、（c）、（d）和（e）所示．
①分析比较图中（a）或（b）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：______．
②分析比较图中（c）、（d）和（e）的实验现象和相关条件，可得出的初步结论是：______．

Answer

①浸没在液体中的物体，物体密度大于液体密度时，物体受到的浮力小于物体的重力，物体要下沉到液体底部．
浸没在液体中的物体，物体密度等于液体密度时，物体受到的浮力等于物体的重力，物体悬浮在液体任何深度处．
浸没在液体中的物体，物体密度小于液体密度时，物体受到的浮力大于物体的重力，物体要上浮到液面．
②漂浮在液面上的物体，物体的密度比液体密度小的越多，物体排开液体的体积与物体体积之比越小．
【解析】
①图中（a）或（b），物体的密度大于液体的密度，浸没在液体中的物体受到的浮力为：F浮=ρ液gV物，物体的重力为：G=ρ物gV物，因为ρ物＞ρ液，所以G＞F浮，所以物体要下沉到容器底部，最终静止在容器底部．所以图中（a）或（b）可以得到：当浸入液体中物体密度大于液体密度时，物体最终静止在容器底部．
②图中（c）、（d）和（e），物体的密度小于液体的密度，浸没在液体中的物体受到的浮力为：F浮=ρ液gV物，物体的重力为：G=ρ物gV物，因为ρ液＞ρ物，所以F浮＞G，所以物体要上浮到液面，最终漂浮在液面上．
漂浮在液面上的物体，受到的浮力等于物体的重力，即G=F浮，ρ物gV物=ρ液gV排，=，物体密度比液体的密度小得越多，排开液体的体积与物体体积之比越小．
故答案为：①当浸入液体中物体密度大于液体密度时，物体最终静止在容器底部；②当浸入液体中物体密度小于液体密度时，物体最终漂浮在液体面上，而且物体密度比液体的密度小得越多，物体排开液体的体积与物体体积之比越小．