Question

（2013?广安）如图，为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了实验：

（1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的

重力

大小；
（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C，合金块所受浮力是

0.5

N；
（3）比较图C和图D可知，合金块在水中所受浮力与浸没的

深度

无关；
（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是

4×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）掌握探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系实验，通过称重法测出物体受到的浮力，通过测量空桶及空桶与排出水的总重力得出排开水的重力，经过比较得出阿基米德原理；
（2）根据公式F浮=G-F计算合金块受到的浮力；
（3）比较两图中的区别及浮力的大小变化，得出结论；
（4）根据物体的重力计算出其质量，根据排开水的体积得知金属块的体积，由公式ρ=

m

V

计算出金属块的密度．

解答：解：（1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，此时测力计的示数等于物体的重力；
（2）由图B知，金属块的重力G=2.0N，由图C知，金属块受到的拉力F=1.5N，所以F_浮=G-F=2.0N-1.5N=0.5N；
（3）由图C、D知，金属块浸没在水中的深度不同，但测力计的示数不变即浮力大小不变，得合金块在水中所受浮力与浸没的深度无关；
（4）由F_浮=ρ_水gV_排得，V=V_排=

F浮

ρ水g

=

0.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=0.5×10^-4m³
金属块的质量m=

G

g

=

2.0N

10N/kg

=0.2kg
所以ρ=

m

V

=

0.2kg

0.5×10-4m3

=4×10³kg/m³．
故答案为：（1）重力；（2）0.5；（3）深度；（4）4×10³kg/m³．

点评：此题是探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系实验，考查了学生对实验的掌握及理解，并考查了有关浮力及浮力变形公式的应用，同时考查了有关密度的计算．