Question

（2011?廣安模擬）小剛同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．下圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)．

（1）分析②、③、④，說(shuō)明浮力大小跟

物體排開(kāi)液體的體積

有關(guān)．
（2）分析

④、⑤

，說(shuō)明浮力大小跟液體的密度有關(guān)．
（3）物體完全浸沒(méi)在酒精中所受的浮力是

2.4

N．
（4）根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該金屬塊的體積是

3×10³

m³；密度是

3.33×10³

kg/m³．（g取10N/kg，密度小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g可知，影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積，然后分析②、③、④中的相同量和不同量即可得出結(jié)論；
（2）要比較浮力與液體密度的關(guān)系，需要控制其排開(kāi)液體的體積相同，只改變液體的密度，據(jù)此可判斷符合要求的實(shí)驗(yàn)次數(shù)；
（3）由①可知物體的重力，根據(jù)稱重法求出物體完全浸沒(méi)在酒精中所受的浮力；
（4）根據(jù)阿基米德原理求出物體排開(kāi)液體的體積即為物體的體積，根據(jù)ρ=

m

V

和G=mg求出金屬的密度．

解答：解：
（1）分析②、③、④可知，液體的密度不變，金屬塊排開(kāi)液體的體積逐漸增大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小，說(shuō)明浮力大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)；
（2）要探究浮力和液體密度的關(guān)系，就要控制物體排開(kāi)液體的體積一定，而液體的密度不同，④和⑤符合這種情況；
（3）物體完全浸沒(méi)在酒精中所受的浮力：
F_浮酒=G-F′=10N-7.6N=2.4N；
（4）∵物體完全浸沒(méi)在酒精中，
∴根據(jù)F_浮=ρgV_排得，金屬塊的體積：
V=V_排=

F浮

ρ酒g

=

2.4N

0.8×103kg/m3×10N/kg

=3×10^-4m³；
根據(jù)ρ=

m

V

和G=mg可得：
ρ=

m

V

=

G

Vg

=

10N

3×10-4m3×10N/kg

≈3.33×10³kg/m³．
（1）物體排開(kāi)液體的體積；
（2）④、⑤；
（3）2.4；
（4）3×10³；3.33×10³．

點(diǎn)評(píng)：稱重法的運(yùn)用、浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積以及金屬塊的密度是本題中的基本考查點(diǎn)，真正的難點(diǎn)在于金屬塊密度的求法；整體的思路依然是從公式入手，想辦法間接求出質(zhì)量和體積，再用公式求密度；主要用到了浮力的公式、阿基米德原理、等效替代法等，有一定的挑戰(zhàn)性，也值得我們學(xué)習(xí)和掌握．