Question

16．小明同學(xué)利用如圖器材同時(shí)完成了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：一是測(cè)量合金塊的密度；二是探究浮力的大小與什么因素有關(guān)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

將合金用細(xì)線掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方稱量，然后置于裝滿水的溢水杯中，幾次測(cè)量結(jié)果如圖所示，完全浸沒后，浸沒水中后的合金塊所排開的水全部盛于空燒杯中，空燒杯使用前測(cè)得其重力為3N．
（1）完全浸沒水中后，受到的浮力大小為1N；改變合金在水中的深度，浮力大小不會(huì)改變（填“會(huì)”或者“不會(huì)”）從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)量數(shù)據(jù)分析，浮力的大小與排開水的重力的關(guān)系是：F_浮=G_排；如果將溢水杯中的水換成酒精，完全浸沒后，則合金受到的浮力會(huì)減�。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）則合金的質(zhì)量為400g，合金的體積為100cm³，密度為4g/cm³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用稱重法求浮力，改變合金塊在水中的深度，由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，可知浮力不變，比較浮力與排開水的重力判斷結(jié)果，浮力的大小與液體密度有關(guān)；
（2）由重力可求質(zhì)量，由浮力可求體積，已知質(zhì)量、體積可求密度．

解答 解：（1）完全浸沒水中，由圖可知，F(xiàn)_浮=G-F=4N-3N=1N，
物體浸在液體中受到液體對(duì)它的浮力，浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，浸沒在水中的合金浮力變化改變，
G_排=G_杯和水-G_杯=4N-3N=1N，F(xiàn)_浮=G_排=1N；
由F_浮=ρ_液gV_排可知，浮力的大小在排開液體體積一定時(shí)，與液體的密度有關(guān)，密度越小，浮力越��；
（2）合金塊的質(zhì)量，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg=400g，
合金塊的體積，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³=100cm³
合金塊的密度，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{400g}{100c{m}^{3}}$=4g/cm³
故答案為：（1）1、不會(huì)、F_浮=G_排、減小；（2）400、100、4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了：一是測(cè)量合金塊的密度；二是探究浮力的大小與什么因素有關(guān)，要解決問題要利用稱重法和控制變量法，是一道常見題型．