Question

小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系．
他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示．

（1）上述四种情况，

甲

图中金属块所受到的浮力最小，最小浮力为

0.6

N．
（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与

液体密度

有关．
（3）做

乙、丙

两次实验，是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关．
（4）由以上的探究实验可知，浮力大小与

液体密度

和

排开液体的体积

有关．
（5）该金属块的密度是

5×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用，在数值上重力=浮力+拉力，则F_浮=G-F，重力相同，拉力越大，则浮力越小；
（2）要注意观察丙、丁浮力的大小变化是由哪个因素的变化引起的．
（3）探究浮力与浸没的深度的关系，要控制液体种类、排开液体体积相同；
（4）知道浮力大小与液体密度及物体排开液体的体积有关．在进行分析时，要看浮力发生变化的情况及相应的影响因素．
（5）根据公式F_浮=ρ_液gV_排，得V_排=

F浮

ρ液g

，根据物体完全浸没时的浮力计算出物体的体积．
由G=mg得m=

G

g

，从而由物体的重力计算出物体的质量，根据公式ρ=

m

V

计算出物体的密度．

解答：解：（1）因为在数值上重力=浮力+拉力，所以受到的浮力最小，弹簧测力计的示数最大，应该是甲图．F_浮=G-F=5N-4.4N=0.6N．
（2）丙、丁两次实验，金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同，只有液体的密度不同，因此是探究浮力与液体密度的关系；
（3）探究浮力与深度的关系时，根据控制变量法的思想，应控制液体种类和排开液体的体积相同，只改变浸没的深度，符合条件的只有乙、丙，数据显示浮力与浸没的深度无关．
（4）甲、乙液体的密度不同，排开液体的体积不同，物体所受浮力不同，所以由甲、乙知浮力与物体排开液体的体积有关；由丙、丁知，物体在液体中所受的浮力与液体的密度有关．所以浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关．
（5）因为G=5N，由G=mg得，
m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg
乙图中F_浮=G-F=5N-4N=1N
由F_浮=ρ_液gV_排得，V_排=

F浮

ρ液g

则V_物=

F浮

ρ水g

=

1N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³
则ρ_物=

m

V物

=

0.5kg

1×10-4m3

=5×10³kg/m³
故答案为：（1）甲；0.6；（2）液体密度；（3）乙、丙；（4）液体密度；排开液体的体积；（5）5×10³kg/m³．

点评：此题主要是探究影响浮力大小的因素，实验表明，浸在液体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体在液体中浸没的深度无关．