题目内容
13．小明用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图所示为探究过程及有关数据：（1）分析图A、B、C、D，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
（2）分析图D、E，说明浮力大小跟液体的密度有关；
（3）金属块完全浸在煤油中所受的浮力是2.4N；
（4）根据图中五个实验提供的信息，小明认为可以直接或间接地得到多个物理量的数值，请你写出其中的三个物理量及其数值（格式见示例，重抄示例不给分．已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：
示例：①金属块的质量m=1kg（填数值带单位）
②金属块完全浸没在水中时排开水的体积V排=300ml（填数值带单位）
③浸在水中的浮力F浮=3N（填物理量及其数值带单位）
分析 （1）观察图A、B、C、D，浸在同种液体中，改变的是排开液体的体积，由控制变量法解答；
（2）由控制变量法可知，要探究浮力与液体密度的关系，需要控制排开液体的体积不变；
（3）由称重法可求浮力；
（4）结合题意解答．
解答 解：（1）图A、B、C、D中金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，因此说明浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
（2）要想探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积不变，因此D和E符合这一要求；
（3）金属块完全浸在煤油中所受的浮力是F浮=G-F拉=10N-7.6N=2.4N；
（4）①金属块的质量m=$\frac{G}{m}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
②金属块完全浸没在水中时排开水的体积V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N-7N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10-4m3=300cm3；
③还可以求出的物理量有：金属块完全浸在水中所受的浮力F浮力=3N；金属块的重量G=10N；金属块的体积V=300ml；金属块的密度ρ金属=3.3×103kg/m3．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）D、E；（3）2.4；（4）①1kg；②300cm3；③金属块完全浸在水中所受的浮力F浮力=3N．
点评 本题主要考察浮力与那些因素有关，以及可求的一些物理量，具有一定的拓展性，很好的一道题．
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