Question

17．（1）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，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）分析④⑤，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2.4N．
（4）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，該金屬塊的密度是3.3×10³kg/m³．（g取10N/kg，保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）分析圖②、③、④所示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題．
（2）要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實驗找出符合要求的實驗序號答題．
（3）物體浸沒在液體中受到的浮力等于物體的重力與彈簧測力計所示之差，由圖示實驗求出物體完全浸沒在酒精中受到的浮力．
（4）根據(jù)圖示求出金屬塊的重力，然后求出其質(zhì)量；求出金屬塊完全浸沒在水中時金屬塊排開水的體積，即金屬塊的體積，最后由密度公式求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）由②、③、④所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）由圖④⑤所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)．
（3）由①⑤所示實驗可知，物體完全浸沒在酒精中受到的浮力為F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
（4）由圖①所示可知，金屬塊的重力G=10N，
由G=mg得，金屬塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
由①④所示實驗可知，金屬塊的體積V=V_排=800ml-500ml=300ml=300cm³，
金屬塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{300×1{0}^{-6}{m}^{3}}$≈3.3×10³kg/m³；
故答案為：（1）物體排開液體的體積；（2）④⑤；（3）2.4；（4）3.3×10³．

點評 本題考查了實驗現(xiàn)象分析，本題考查了控制變量法的應(yīng)用，應(yīng)用控制變量法分析圖示實驗現(xiàn)象、應(yīng)用密度公式即可正確解題．