Question

3．为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了如下的实验（弹簧测力计每小格示数为0.5N）：

（1）请在图A中画出被测石块所受拉力的示意图．
（2）若图中的字母表示实验操作步骤，则合理的实验顺序应该是EBACD，你得到的结论应该是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力．
（3）请你根据图中的实验数据，计算石块的密度为4×10³kg/m³．
（4）为了准确测量实验数据，实验前除了注意弹簧测力计要调零、避免指针和周边摩擦，实验操作时还要注意物体要缓慢浸入水中，弹簧测力计要尽量竖直，弹簧测力计要调零等．

Answer 1

分析 （1）根据弹簧测力计读出拉力的大小，再画出拉力；
（2）要先测物体的重力和空桶的重力，然后再把物体没入水中，测出物体受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；根据阿基米德原理进行解答；
（3）根据物体完全浸没在水中时的浮力计算出体积；根据A测出物体的重力，可计算出其质量，则可计算出物体的密度；
（4）在实验中为减小误差，应在溢水杯中装满水，浸入时要缓慢，测力计要竖直等．

解答 解：（1）已知弹簧测力每小格示数是0.5N，由图A知，石块受的拉力F=2N，拉力方向竖直向上，如图所示：

（2）合理的实验顺序是：
E、测出空桶所受的重力；
B、把物体浸没在装满水的溢水杯中；
A、测出物体所受的重力；
C、测出物体所受的浮力，收集物体排开的水；
D、测出桶和排开的水所受的重力．
故合理的实验顺序是EBACD；
根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力．
（3）由图AC中实验数据可知，物体受到的浮力：F_浮=G-F_拉=2N-1.5N=0.5N，
由公式F_浮=ρ_水gV_排可得，
物体的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.5×10^-4m³，
由公式G=mg得，
物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2N}{10N/kg}$=0.2kg，
物体的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.2kg}{0.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³．
（4）为了保证实验的准确性，在操作中应该注意的事项包括：物体要缓慢浸入水中，弹簧测力计要尽量竖直，弹簧测力计要调零等．
故答案为：（1）如上图；（2）EBACD；它排开液体所受的重力；（3）4×10³；（4）物体要缓慢浸入水中，弹簧测力计要尽量竖直，弹簧测力计要调零等．

点评 本题考查了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”的实验中，操作顺序的安排、受力分析与力的示意图、阿基米德原理的内容、浮力公式的运用、操作的注意事项等，综合性较强．