晓雯学习了浮力知识后进一步思考：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢

Question

晓雯学习了浮力知识后进一步思考：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢？

（1）晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计，进行了如下探究，如图所示，实验步骤如下：①在烧杯中盛适量水，用天平测出烧杯和水的总质量m=136g；
②用测力计测出圆住体的重力G=0.54N；
③如图所示，将圆住体部分没入水中，记下测力计的示数F，则圆柱体所受水的浮力为___N；保持圆柱体浸入水中的部分不变，向天平的右盘加上适量的砝码．使天平重新平衡．记下天平的读数m₂，则圆柱体对水的压力为___．
（2）下表为晓雯记录的实验数据：（表中h₂>h₁　）

圆柱体的位置	测力计的示数F/N	圆柱体侵入后天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入	0.44	146
圆柱体浸没深度h1	0.34	156
圆柱体浸没深度h2	0.34	156

①通过分析表格中的数据，可以得出：浮力的大小___（选填“大于”、“小于”或“等于”）物体对液体压力的大小；此外他们还发现：物体浸没时浮力与浸入的深度___（选填“有关”或“无关”）．
②由实验中的数据可知，该圆柱体的密度为___kg/m³．
（3）实验结束后晓雯联想到压强知识，提出了下面两个问题，请你帮助解答
①圆柱体从部分浸入水中到完全浸没，圆柱体下表面受到水的压强___；烧杯对天平的压强___．（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
②如果圆柱体的底面积为5×10^-4m²，容器的底面积为1×10^-3m²，则圆柱体从下表面刚好接触水面开始计算，相对容器底部向下移动2cm时，圆柱体下表面受到水的压强为___Pa．

Answer 1

（1）弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力，即浮力为：F_浮=G-F；
物体对液体的压力等于增加砝码的重力，F_压=（m₂-m₁）g．
（2）①圆柱体浸没在水中，应取第二、三两组数据：
浮力F_浮=0.54N-0.34N=0.2N；物体对液体的压力F_压=（m₂-m₁）g=（0.156kg-0.136kg）×10N/kg=0.2N；
则F_浮=F_压
由二、三组数据可得：二组浮力0.2N，三组浮力0.2N，但三组圆柱体深度大于二组，说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关．
②二、三组数据看出物体已浸没水中，F_浮=ρ_水gV_排，
圆柱体体积V=V_排=(F浮)/(ρ水g)=(0.2N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10-5m3，圆柱体的质量m=(G)/(g)=(0.54N)/(10N/kg)=0.054kg；
因此圆柱体的密度：ρ=(m)/(V)=(0.54kg)/(2×10-5m3)=2.7×10³kg/m³
（3）①圆柱体从部分浸入水中到完全浸没，圆柱体下表面的深度增加，受到水的压强变大；
水对圆柱体有向上的浮力作用，根据力的作用的相互性，圆柱体会对水产生向下的反作用力，烧杯对天平的压力增大，压强变大；
②圆柱体从下表面刚好接触水面相对容器底部向下移动2cm时，水面上升高度△h=(5×10-4m2×0.02m)/(1×10-3m2-5×10-4m2)=0.02m；
则圆柱体下表面受到水的压强p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（2×10^-2m+0.02m）=400Pa．
故答案为：（1）③G-F；（m₂-m₁）g；（2）①等于；无关；②2.7×10³；（3）变大；变大；400．