Question

7．小刚同学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②、③、④，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关．
（2）分析④⑤，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（3）当物体完全浸没在水中时，物体上下表面所受压力的差为3N．
（4）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是2.4N．
（5）根据图中的实验数据，该金属块的密度是3.33×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根据阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g可知，影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；由此对（1）（2）小题做出解答；
物体浸在液体中浮力可以根据F_浮=G-F_示求出，由此求出物体浸没在酒精中的浮力；
根据金属块的重力除以g求出金属块的质量；根据金属块浸没在水中时排开水的体积得出金属块的体积；根据ρ=$\frac{m}{V}$求出金属块的密度

解答 解：（1）由图①②③所示实验可知：探究时控制了液体的密度一定，物体排开液体的体积不同，是探究浮力和物体排开液体体积的关系；
（2）要探究浮力和液体密度的关系，就要控制物体排开液体的体积一定，而液体的密度不同，④和⑤符合这种情况；
（3）由图①④所示实验可知，物体完全浸没在水中时，物体所受浮力为：10N-7N=3N，即：当物体完全浸没在水中时，物体上下表面所受压力的差为3N．
（4）金属块的重力为10N，浸没在酒精中弹簧测力计的示数为7.6N，金属块浸没在酒精中的浮力F_浮=G-F_示=10N-7.6N=2.4N；
（4）金属块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
金属块的体积V=800ml-500ml=300ml=3×10^-4m³；
金属块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3.33×10³kg/m³；
故答案为（1）物体排开液体的体积；（2）④⑤；（3）3；（4）2.4；（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．