Question

【題目】小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測力計，底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊，相同的大燒杯若干，水，密度未知的某種液體，細線等．（g=10N/kg）

實驗步驟	B	C	D	E	F
彈簧測力計示數(shù)/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

（1）小冉進行了如圖甲所示的實驗：A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為N．用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數(shù)記錄在上表中：
（2）請在圖乙中畫出步驟B中銅塊受到所有力的示意圖（以●點代替物塊）．
（3）分析實驗步驟A、B、C、D、E，可以說明浮力大小跟有關(guān)．
（4）小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是kg/m3（結(jié)果保留一位小數(shù)），當物塊的下表面受到水的壓力是0.25N，那么此時物塊露出水面的高度為cm．
（5）如果小冉想知道該圓柱體物塊的密度，應(yīng)選擇圖甲中的兩個步驟可求出，求出的圓柱體物塊密度為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.7N
（2）解：如圖所示：

（3）排開液體的體積
（4）1.3×103；1
（5）9×103kg/m3
【解析】解：（1）彈簧測力計的分度值為0.1N，故其重力G=2.7N；（2）銅塊受到三個力的作用：豎直向下的重力、豎直向上的浮力及拉力，示意圖如圖所示： ；（3）實驗步驟A、B、C、D、E中，物體排開液體的密度不變，排開液體的體積變化，物體受到的浮力逐漸變化，說明浮力大小與排開液體的體積跟關(guān)；（4）實驗步驟E中，物體受到的浮力為F浮E=G﹣F拉E=2.7N﹣2.4N=0.3N，實驗步驟F中，物體受到的浮力為F浮F=G﹣F拉F=2.7N﹣2.3N=0.4N，因物體均浸沒，所以V排水=V排液 ， 根據(jù)阿基米德原理， = ，所以ρ液= ×ρ水= ×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3 ．
下表面受到的壓強為：p= = =500Pa；
則水的深度為：h= = =0.05m=5cm，
此時物塊露出水面的高度為h'=6cm﹣5cm=1cm；（5）根據(jù)圖甲中的AE可以求出浮力：F浮E=G﹣F拉E=2.7N﹣2.4N=0.3N；
則金屬塊排開的水的體積即金屬塊的體積：V=V排= = =0.3×10﹣4m3；
圓柱體物塊的密度為：ρ= = = =9×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）2.7N；（2）如圖；（3）排開液體的體積；（4）1.3×103；1；（5）9×103kg/m3
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用探究浮力大小的實驗的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)．