Question

小剛同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．如圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．
（1）分析②、③、④，說明浮力大小跟

排開液體的體積

有關(guān)．分析

④⑤

，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)．
（2）金屬塊的重力大小是

10

N，金屬塊完全浸沒在酒精中受到的浮力大小是

2.4

N．
（3）聰明的小芳認為利用本實驗可以測量出金屬塊的密度，她選擇了實驗中的兩個步驟，并計算出金屬塊的密度．她應(yīng)該選

①④

（填序號），計算出金屬塊密度是

3.3×10³

kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān)，要探究浮力與液體密度的關(guān)系，需保持排開液體的體積不變；要探究浮力與排開液體體積的關(guān)系，需保持液體密度不變；
（2）根據(jù)F_浮=G-F計算金屬塊完全浸沒在酒精中受到的浮力；
（3）物體完全浸沒時，V=V_排，根據(jù)V=V_排=

F浮

ρ液g

計算出物體的體積；
并根據(jù)ρ=

m

V

=

G

gV

計算出物體的密度．

解答：解：（1）由②、③、④知，液體的密度相同，排開液體的體積越大，拉力越小，則受到的浮力越大，說明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)；
④、⑤物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，拉力不同，則受到的浮力越大，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)；
（2）由①知，物體的重力G=10N；
由⑤知，當金屬塊完全浸沒酒精中時拉力F=7.6N，所以F_浮=10N-7.6N=2.4N；
（3）由①知，物體的重力G=10N；
由④知，物體完全浸沒在水中拉力F=7N，所以F_浮=G-F=10N-7N=3N；
所以V=V_排=

F浮

ρ水g

=

3N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=3×10^-4m³；
ρ=

m

V

=

G

gV

=

10N

10N/kg×3×10-4m3

=3.3×10³kg/m³．
故答案為：（1）排開液體的體積；④⑤；（2）10；2.4；（3）①④；3.3×10³．

點評：此題是探究影響浮力大小的因素，注意控制變量法的應(yīng)用，在分析過程中注意不變的量和改變的量，同時考查了密度的計算，根據(jù)完全浸沒時受到的浮力計算出物體的體積是計算密度的關(guān)鍵．