Question

19．如图是小华利用金属块、水等器材探究浮力的实验情景．该实验的目的是探究浮力的大小与排开液体的体积的关系．由图可知金属块所受重力为3N；图丙中金属块所受的浮力为1N，金属块的体积为3×10³m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物体所受浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，在实验探究影响浮力大小因素时应采用控制变量法；
（2）由甲图读出金属块的重力；
（3）根据称重法求出金属块在水中受到的浮力；
（4）根据G=mg求出其质量，然后根据阿基米德原理求出排开液体的体积即为金属的体积，最后根据密度公式求出金属块的密度．

解答 解：（1）乙和丙图物体排开水的体积不相同，液体的密度相同，探究的是浮力的大小与排开液体的体积的关系；
（2）由甲图可得，金属块的重力G=3N；
（3）由丙图可得：F_拉=2N，
金属块浸没时，受到的浮力：
F_浮=G-F_拉=3N-2N=1N；
（4）由G=mg得：
金属块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
金属块的密度：
ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案为：排开液体的体积；3；1；3×10³．

点评 本题考查了控制变量法在探究影响浮力大小因素实验中的应用，侧考查了学生对计算浮力的两种方法（阿基米德原理、称重法）的掌握程度，看学生能否灵活应用公式求出题目中所需物理量．