Question

小华同学为了探究物体浸在水中所受浮力的有关规律．他将甲物体分别按如图（a）、（b）、（c）所示浸在水中；接着他将乙物体浸没在水中如图（d）所示：又将丙物体浸没在水中如图（e）所示，请根据实验现象和相关结论归纳得出结论：
（1）分析图（a）、（b）、（c）的实验，可初步得出结论

物体浸在水中，排开水的体积越大，所受的浮力越大

（2）分析图（d）、（e）的实验，可初步得出结论

物体浸在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力的大小

（3）小华发现由图（d）、（e）的实验还可以计算出乙物体和丙物体的密度，则乙物体的密度为

2.5×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）分析图示情景，找出浮力与物体排开液体体积的关系，然后得出结论．
（2）根据图示情景，求出浮力与物体排开液体重力的关系，然后得出结论．
（3）首先利用称重法求出乙物体受的浮力，再根据F_浮=ρ_水gV_排求出乙物体的体积V=V_排，再根据公式G=mg求出乙物体的质量，最后根据公式ρ=

m

V

求出乙物体的密度．

解答：解：（1）由图中（a）、（b）和（c）的实验可知：物体进入同种液体时，物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大．
（2）由图（d）和（e）所示实验可知：乙物体受的浮力F_乙=G-F_拉=5N-3N=2N，排开水的重力G_排=2N；
丙物体受的浮力F_丙=G-F_拉=8N-5N=3N，排开水的重力G_排=3N，综上所述，物体浸在水中受的浮力大小等于其排开水所受的重力．
（3）（d）图中，乙物体受的浮力F_乙=G-F_拉=5N-3N=2N，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴乙物体的体积：
V=V_排=

F乙

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∵G=mg
∴乙物体的质量：m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg，
乙物体的密度：ρ_乙=

m

V

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
故答案为：（1）物体浸在水中，排开水的体积越大，所受的浮力越大；（2）物体浸在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力的大小；（3）2.5×10³kg/m³．

点评：本题考查了实验现象分析，认真分析图示实验情景即可正确解题；同时考查了利用浮力求解物体密度的计算，有一定难度．