题目内容
为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：
甲．测出实心合金块所受的重力．
乙．测出空桶所受的重力．
丙．把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集排开的水．
丁．测出桶和排开的水所受的重力．
（1）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于
（2）当把该合金块直接浸没在水中时，合金块会
（3）利用该实验测得的数据还可计算出合金块的密度ρ合金=
甲．测出实心合金块所受的重力．
乙．测出空桶所受的重力．
丙．把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集排开的水．
丁．测出桶和排开的水所受的重力．
（1）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于
物体所排开液体所受的重力
物体所排开液体所受的重力
．（2）当把该合金块直接浸没在水中时，合金块会
下沉
下沉
（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），原因是物体的重力大于物体受到的浮力
物体的重力大于物体受到的浮力
，下沉过程中合金块所受浮力不变
不变
（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）利用该实验测得的数据还可计算出合金块的密度ρ合金=
4×103kg/m3
4×103kg/m3
．分析：（1）根据阿基米德原理进行解答；
（2）物体重力大于所受浮力时，物体下沉；
物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关；
（4）根据G=mg求出合金块的质量，根据阿基米德原理求出合金块浸没入水中时排开水的体积即合金块的体积，
然后利用密度公式求出合金块的密度．
（2）物体重力大于所受浮力时，物体下沉；
物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关；
（4）根据G=mg求出合金块的质量，根据阿基米德原理求出合金块浸没入水中时排开水的体积即合金块的体积，
然后利用密度公式求出合金块的密度．
解答：解：（1）由图中数据可知，物体所受的重力G=2.0N，合金块受到的浮力：F浮=2.0N-1.5N=0.5N，
合金块没入水中后排开水的重力：G排水=G桶和水-G空桶=1.0N-0.5N=0.5N，
再结合阿基米德原理可知，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．
（2）由图中数据可知，物体所受的重力G=2.0N，F浮=0.5N，G＞F浮，所以当把该合金块直接浸没在水中时，
放手后合金块会下沉；由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，
当合金块浸没在水中时，不论是向下匀速运动还是向上匀速运动，只要始终是没入水中，则V排一定，所受浮力不变．
（3）合金块的质量：m=
，金属块完全浸没时排开水的体积：V排=
，
因为合金块浸没入水中，合金块的体积V=V排，
合金块的密度：ρ合金=
=
=
=
=4×103kg/m3．
故答案为：（1）物体所排开液体所受的重力；（2）下沉；物体的重力大于物体受到的浮力；不变；
（4）4×103kg/m3（4g/cm3）．
合金块没入水中后排开水的重力：G排水=G桶和水-G空桶=1.0N-0.5N=0.5N，
再结合阿基米德原理可知，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．
（2）由图中数据可知，物体所受的重力G=2.0N，F浮=0.5N，G＞F浮，所以当把该合金块直接浸没在水中时，
放手后合金块会下沉；由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，
当合金块浸没在水中时，不论是向下匀速运动还是向上匀速运动，只要始终是没入水中，则V排一定，所受浮力不变．
（3）合金块的质量：m=
| G |
| g |
| F浮 |
| ρ水g |
因为合金块浸没入水中，合金块的体积V=V排，
合金块的密度：ρ合金=
| m |
| V |
| ||
|
| Gρ水 |
| F浮 |
| 2N×1×103kg/m3 |
| 0.5N |
故答案为：（1）物体所排开液体所受的重力；（2）下沉；物体的重力大于物体受到的浮力；不变；
（4）4×103kg/m3（4g/cm3）．
点评：本题是一道综合题，综合考查了学生的实验和计算能力，理解阿基米德原理是解答本题的关键．本题中的第（3）问，给了我们一种计算体积的方法，那就是依据阿基米德原理利用浮力除以水的密度和g来计算．
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