Question

12．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)，g取10N/kg．

（1）分析①、②、③、④，說明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)．
（2）分析①、④、⑤，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)．
（3）物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是.4 N．
（4）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，該金屬塊的體積是3×10^-4m³，密度是3.33×10³ kg/m³．

Answer 1

分析 （1）在探究浮力大小與排開液體體積關(guān)系時，應(yīng)控制排開液體密度不變，改變排開液體體積大小，觀察測力計示數(shù)大�。�
（2）在探究浮力大小與液體密度關(guān)系時，應(yīng)控制排開液體體積不變，改變液體的密度，觀察測力計示數(shù)大小；
（3）利用F_浮=G-F_示求其浮力大��；
（4）先根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，根據(jù)F_浮=G_排=ρ_液gV_排，求出體積，再利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，求其密度．

解答 解：（1）根據(jù)圖示信息，比較分析圖②③④，在同一液體中，物體浸入體積不同，測力計示數(shù)的變化不同，由此得出結(jié)論：浸在液體中的物體所受浮力的大小與排開液體體積大小有關(guān)；
（2）分析圖④⑤可知在物體浸在液體中的體積相同時，物體在不同液體中，測力計示數(shù)不同，由此說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)；
（3）當(dāng)物體完全浸沒在酒精中所受浮力為：F_浮=G-F_示=10N-7.6N=2.4N；
（4）根據(jù)G=mg得出物體質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
因為物體浸沒，所以由F_浮=G_排=ρ_液gV_排得：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N-7N}{1000kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³；
因此物體的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈3.33×10³ kg/m³．
故答案為：（1）排開液體的體積；（2）④、⑤；（3）2.4；（4）3×10^-4；3.33×10³．

點評 此題考查學(xué)生對于浮力的求解題的理解和掌握，能熟練利用原理解題是關(guān)鍵．