Question

【题目】在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，实心圆柱体钢块，相同的大烧杯若干水，密度未知的某种液体、细线等。

(1)小翠进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为_____N；用弹簧测力计挂着钢块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E，F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：

实验步骤	B	C	D	E	F
弹簧测力计示数/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

(2) 在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝_____N；

(3)分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟_____有关；

(4)小翠用表格中的数据算出了某种液体的密度是_____kg/m3（结果保留一位小数）；

(5)在学完浮力知识后，小明利用玻璃杯电子秤、水也测量出步骤F中未知液体的密度过程如下：

①用电子秤称出玻璃杯的质量为m1；

②向大烧杯中重新倒入适量的水，使玻璃杯漂浮在水面，用记号笔记下水面在玻璃杯上对应的位置b（如图G）；

③倒出大烧杯中的水并擦干净，向大烧杯里倒入适量的未知液体，使玻璃杯漂浮在未知液体上（如图H）。向玻璃杯中倒水，直到未知液体液面与_____相平。取出玻璃杯井擦干外面的未知液体，用电子秤测出其总质量为m2；

④盐水密度的表达式为ρ液＝_____（用字母表示，已知水的密度为ρ水）。

Answer 1

【答案】2.7 0.1 物体排开液体的体积 1.3×103 b ρ水

【解析】

(1)[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，故示数为G=2.7N。

(2)[2]由表格数据可知，在实验步骤B中拉力为2.6N，则步骤B中铜块所受浮力

F浮B=GF拉B=2.7N2.6N=0.1N

铜块所受浮力为0.1N。

(3)[3]步骤A、B、C、D实验中，测力计示数变小，根据称重法，故物体受到的浮力变大，由A、B、C、D所示实验可知物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。

(4)[4]根据称重法：物体完全浸没水中时的浮力

F浮′=GF拉′=2.7N2.4N=0.3N

利用F浮′=ρ液gV排可知，圆柱体排开水的体积

V=V排===3×10-5m3

在F图中

F浮″=GF拉″=2.7N2.3N=0.4N

由F浮=ρ液gV排可得

ρ液==≈1.3×103kg/m3

(5)[5][6]向玻璃杯中倒水，直到盐水液面与b相平，使玻璃杯在水与盐水中排开液体的体积相同，玻璃杯在水中漂浮

F浮=G物=m1g

则

ρ水gV水= m1g

V水=-----①

玻璃杯在液体中漂浮

F浮液=G物=m2g

则

ρ液gV液= m2g

ρ液=----②

将①代入②可得

ρ盐水=ρ水

盐水密度的表达式为ρ液=ρ水。