Question

小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．如图表示探究过程及有关数据．
（1）分析②、③、④，说明浮力大小跟

排开液体的体积

有关．分析

④⑤

，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（2）金属块的重力大小是

10

N，金属块完全浸没在酒精中受到的浮力大小是

2.4

N．
（3）聪明的小芳认为利用本实验可以测量出金属块的密度，她选择了实验中的两个步骤，并计算出金属块的密度．她应该选

①④

（填序号），计算出金属块密度是

3.3×10³

kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，要探究浮力与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变；要探究浮力与排开液体体积的关系，需保持液体密度不变；
（2）根据F_浮=G-F计算金属块完全浸没在酒精中受到的浮力；
（3）物体完全浸没时，V=V_排，根据V=V_排=

F浮

ρ液g

计算出物体的体积；
并根据ρ=

m

V

=

G

gV

计算出物体的密度．

解答：解：（1）由②、③、④知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，拉力越小，则受到的浮力越大，说明浮力大小跟排开液体的体积有关；
④、⑤物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，拉力不同，则受到的浮力越大，说明浮力大小跟液体的密度有关；
（2）由①知，物体的重力G=10N；
由⑤知，当金属块完全浸没酒精中时拉力F=7.6N，所以F_浮=10N-7.6N=2.4N；
（3）由①知，物体的重力G=10N；
由④知，物体完全浸没在水中拉力F=7N，所以F_浮=G-F=10N-7N=3N；
所以V=V_排=

F浮

ρ水g

=

3N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=3×10^-4m³；
ρ=

m

V

=

G

gV

=

10N

10N/kg×3×10-4m3

=3.3×10³kg/m³．
故答案为：（1）排开液体的体积；④⑤；（2）10；2.4；（3）①④；3.3×10³．

点评：此题是探究影响浮力大小的因素，注意控制变量法的应用，在分析过程中注意不变的量和改变的量，同时考查了密度的计算，根据完全浸没时受到的浮力计算出物体的体积是计算密度的关键．