Question

小明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煤油），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）分析图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密度有关．
（3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力是

2.4

N．
（4）某同学不小心把金属块浸没且碰到了装水的烧杯底部，弹簧测力计示数为6N，则此时金属块受到的浮力为

3

N．
（5）根据图中的实验数据，该金属块的密度是

3.33×10³

kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：物体在液体中受到竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧测力计的拉力F，竖直向上的浮力F_浮作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件可得F_浮=G-F；
（1）分析图B、C、D，看物体所受浮力与物体排开液体体积间的关系，从而得出结论．
（2）探究浮力与密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同，分析各图，找出符合条件的图片．
（3）由图A求出物体的重力，由图E求出弹簧测力计对物体的拉力，然后由平衡条件求出物体在煤油中受到的浮力．
（4）由阿基米德原理可知，物体所受浮力等于物体排开液体所受重力，据此分析答题．
（5）根据题意求出物体的质量与体积，然后由密度公式求出物体的密度．

解答：解：（1）由图B、C、D可知，物体浸入水的体积不同，即物体排开水的体积不同，物体受到的浮力不同，这说明：浮力大小与物体排开液体的体积有关．
（2）探究浮力与密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同，由图D和图E可知，物体排开液体的体积相同，两烧杯中液体不同，液体密度不同，物体受到的浮力不同，因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关．
（3）由图A可知，物体的重力G=10N，由图E可知，物体浸没在煤油中时，弹簧测力计对物体的拉力F=7.6N，则物体受到的浮力F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
（4）由图A与图D可知，金属块完全浸没在水中时受到的浮力是10N-7N=3N，金属块所受浮力等于金属块排开液体的重力，金属块浸没且碰到了装水的烧杯底部时，金属块排开水的重力不变，所受浮力不变，则金属块受到的浮力仍为3N．
（5）由图A可知，金属块的重力G=10N，∵G=mg，∴金属块的质量m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg；
由图A与D可知，金属块完全浸没在水中时，金属块排开水的体积，
即金属块的体积V=800ml-500ml=300ml=3×10^-4m³，
则金属块的密度ρ=

m

V

=

1kg

3×10-4m3

≈3.33×10³kg/m³．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）D、E；（3）2.4；（4）3；（5）3.33×10³．

点评：这是一道学科综合题，考查了影响浮力大小的因素、控制变量法的使用、浮力的测量、密度的计算；影响浮力大小的因素、控制变量法是中考的热点，需要掌握．