Question

17．为了探究物浸没在液体中的浮力，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材．

（1）晓盟同学用称量法进行测量．测量过程及示数如图（甲）所示，则金属块受到的重力是2.2　 N；金属块所受的浮力为0.2N．
（2）杨刚同学用阿基米德原理法进行测量．测量过程与示数如图（乙）所示，则排开水的体积为20　mL，根据F_浮=G_排=ρ_水V_排g可计算出浮力为0.2N．（g取10N/kg）
（3）若要测量木块漂浮在水面时受到的浮力（ρ_木＜ρ_水），选用上述提供的量筒一种器材就能一次测得，理由是：漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力．

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）应用量筒，采用排水法测出木块排开水的体积，然后由浮力公式求出木块受到的浮力

解答 解：（1）由甲图可知，弹簧秤的分度值为0.2N，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，
金属块受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
（3）由于ρ_木＜ρ_水，木块放入水中后会浮在水面上，
要测出浮在水面上的木块受到的浮力，可以选择先在量筒中倒入适量的水，
测出水的体积，然后把木块放入水中，读出木块放入水中后，量筒的示数，
量筒两次示数之差是木块排开水的体积，然后由浮力公式F_浮=ρ_液gV_排求出木块受到的浮力．
故答案为：（1）2.2；0.2；（2）20；0.2；
（3）量筒；漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力．

点评 本题考查了弹簧测力计与量筒的读数、求浮力等问题，要掌握常用实验器材的使用及读数方法，要熟练应用浮力公式解题．