Question

18．为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材．
第一小组：探究铜块的下沉条件，实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力．
方法1：称重法，测量过程及示数如图甲所示，则铜块所受的浮力为0.2N．
方法2：阿基米德原理法，测量过程与示数如图乙所示，则铜块排开水的体积为20mL，根据F_排=ρgV_排可计算出浮力，通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是F_浮＜G．
第二小组：探究蜡块上浮的条件，要测量蜡块浸没时的浮力，你准备选用第一组上述两方法中方法2（填“1”或“2”），另一方法不可行的原因：不能测出蜡块浸没时的浮力．

Answer 1

分析 （1）由图读出金属块在空气中重G、金属块浸没在水中的弹簧测力计的示数F_示，利用称重法求金属块所受的浮力；
（2）量筒两次读数之差就是金属块的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力；物体受到的重力大于浮力时，物体将下沉；
（3）由于木块的密度小，会漂浮在水中，在不施加外力的情况下，无法浸没在水中，因此需考虑使用针压法来进行实验．

解答 解：（1）由甲图可得：G=2.2N，F_示=2N，金属块所受的浮力：F_浮=G-F_示=2.2N-2N=0.2N；
（2）金属块的体积：V=40mL-20mL=20mL=20cm³，根据阿基米德原理可知：利用F_浮=G_排=ρgV_排可求受到的浮力：
F_浮=G_排=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
金属块浸没在水中下沉的条件：F_浮＜G；
（3）由于木块不下沉，不能直接测量木块受到浮力的大小，要测量木块浸没时的浮力应选方法2．另一方法不可行的原因：不能测出蜡块浸没时的浮力．
故答案为：0.2；20；ρgV_排；F_浮＜G；2；不能测出蜡块浸没时的浮力．

点评 本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、量筒和弹簧测力计的使用，考查了学生的实验操作能力，要求用好称重法测浮力、助沉法测体积．