Question

（2013?鼓楼区一模）小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油．对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究．
（1）由图的实验过程可知，金属块在煤油中受到的浮力是

2.4

N；
（2）金属块的体积为

3.1×10^-4

m³；
（3）三图中

第三幅图

对杯底压强最大．

Answer 1

分析：（1）根据F_浮=G-F_拉求出在煤油中受的浮力大小；
（2）根据F_浮=G-F_拉求出在水中受的浮力大小，再根据F_浮=ρ_水gV_排求出金属块排开水的体积，即为金属块的体积；
（3）两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油，所以水和煤油一开始的深度是相同的，但是放入金属块后，排开水和煤油的体积是相同的，所以液面升高的高度也相同，即放入金属块后两液面的高度仍是相同的，根据p=ρgh分析压强的大小关系．

解答：解：（1）由图得知，物体的重力G=10N，在煤油中弹簧测力计的拉力F_拉=7.6N，所以，金属块在煤油中所受的浮力F_浮=G-F_拉=10N-7.6N=2.4N；
（2）在水中弹簧测力计的拉力F_拉′=7N，所以，金属块在水中所受的浮力F_浮′=G-F_拉′=10N-7N=3N，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴金属块的体积V=V_排=

F ′ 浮

ρ水g

=

3N

1×103kg/m3×9.8N/kg

≈3.1×10^-4m³；
（3）第二、三幅图中放入了金属块，液面会升高，所以第二、三福图中液体对容器底的压强会比第一幅图压强大；
放入金属块后，金属块排开水和煤油的体积是相同的，因为烧杯的底面积相同，所以液面升高的高度也相同，即放入金属块后第二、三图中两液面的高度仍是相同的，根据p=ρgh可知，液体的深度相同，液体密度越大，压强越大，水的密度大于煤油的密度，所以放水的第三幅图中液体对杯底的压强最大．
故答案为：（1）2.4；（2）3.1×10^-4；（3）第三幅图．

点评：此题主要考查的是学生对浮力的计算公式、阿基米德原理公式、液体压强计算公式的理解和掌握，知识点较多，难度较大．第三问中分析出液面高度的变化情况是解决此题的关键．