题目内容
9．同学们利用石块、木块、细线和水等器材进行“感受浮力”的实验．
（1）晓丽同学将石块从水中托出时（如图a所示），感觉到石块变重了（选填“轻”或“重”）；
小帅同学用细线把木块拉入水中，并对细线的方向进行了观察（如图b所示）．由此可知：浸在水中的物体受到竖直向上的浮力．
（2）晓丽同学接着用弹簧测力计测量石块所受浮力的大小．请将下面的测量过程补充完整．
①在弹簧测力计的挂钩上竖直悬挂石块，当测力计和石块静止时，读出测力计的示数F1；
②把石块浸入水中，当测力计和石块静止时，再读出测力计的示数F2；
③石块受到的浮力F浮=F1-F2．
（3）小帅同学剪断细线后观察到木块上浮，最后漂浮在水面上，他猜想木块的密度可能小于水的密度．于是用量筒、水、细针测出了木块的密度，验证了猜想．请你用画简图的方法描述他测量木块密度的实验过程．
分析 （1）根据石块的受力情况分析答题；分析图示情景，然后判断浮力的方向．
（2）根据称重法测浮力的实验原理分析答题．
（3）要测量木块的密度，需要测出木块的质量与体积，然后应用密度公式求出木块的密度．
解答 解：（1）石块在水中受到重力、手的支持力、浮力作用，将石块从水中托出后，石块受到重力与浮力，
手受到的压力变大，感觉到石块变重了；
由图b所示可知，木块受到竖直向下的重力与竖直向下的拉力作用，
木块静止，处于平衡状态，所受合力为零，浮力的方向与重力方向相反，
即浸在水中的物体受到竖直向上的浮力．
（2）①在弹簧测力计的挂钩上竖直悬挂石块，当测力计和石块静止时，读出测力计的示数F1；
②把石块浸入水中，当测力计和石块静止时，再读出测力计的示数F2；
③石块受到的浮力等于石块重力与测力计拉力之差，即：F浮=F1-F2．
（3）向量筒中倒入适量的水，测出水的体积：V1；
然后把木放入量筒中的水中，读出量筒的示数V2；
则木块排开水的体积：V排=V2-V1，木块的重力：
G木块=G排水=ρ水（V2-V1）=mg，木块的质量：m=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{2}-{V}_{1}）}{g}$；
用细针把木块完全压入水中，读出量筒的示数V3，木块的体积：V=V3-V1，
木块的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}（{V}_{2}-{V}_{1}）}{{V}_{3}-{V}_{1}}$，实验步骤如图所示：
故答案为：（1）重；竖直向上；（2）竖直；F1-F2；（3）如上所述．
点评 本题考查了浮力的方向、测浮力大小的方法、设计实验测密度，知道测密度的原理、根据实验器材即可正确解题．
练习册系列答案
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