Question

9．小明同學(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煤油）如圖，對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³）
（1）分析圖B，C，D，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)；
（2）分析圖D、E，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)；
（3）物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是2.4N；由此可知該金屬塊的體積為3×10^-4m³；如果直接將該金屬塊投入水中，該物體將下沉（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．

Answer 1

分析 物體在液體中受到豎直向下的重力G，豎直向上的彈簧測力計的拉力F，豎直向上的浮力F_浮作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可得F_浮=G-F；
（1）分析圖B、C、D，看物體所受浮力與物體排開液體體積間的關(guān)系，從而得出結(jié)論．
（2）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同而液體種類不同，分析各圖，找出符合條件的圖片．
（3）由圖A求出物體的重力，由圖E求出彈簧測力計對物體的拉力，然后由平衡條件求出物體在煤油中受到的浮力．
物體和水的總體與水的體積之差是物體的體積，由圖示實驗可以求出物體的體積；
由阿基米德原理可知，物體所受浮力等于物體排開液體所受重力，根據(jù)圖示實驗求出物體的重力，然后根據(jù)物體的重力與物體浸沒在水中受到的浮力關(guān)系判斷物體的運動情況．

解答 解：（1）由圖B、C、D可知，物體浸入水的體積不同，即物體排開水的體積不同，物體受到的浮力不同，這說明：浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同而液體種類不同，由圖D和圖E可知，物體排開液體的體積相同，兩燒杯中液體不同，液體密度不同，物體受到的浮力不同，因此圖D、E說明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（3）由圖A可知，物體的重力G=10N，由圖E可知，物體浸沒在煤油中時，彈簧測力計對物體的拉力F=7.6N，則物體受到的浮力F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
由圖A、D所示實驗可知，物體的體積：V=800ml-500ml=300ml=3×10^-4m³，
由圖A與圖D可知，金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力是：F_浮=10N-7N=3N＜G，如果直接將該金屬塊投入水中，該物體將下沉．
故答案為：（1）物體排開液體的體積；（2）D、E；（3）2.4；3×10^-4m³；下沉．

點評 這是一道學(xué)科綜合題，考查了影響浮力大小的因素、控制變量法的使用、浮力的測量；影響浮力大小的因素、控制變量法是中考的熱點，需要掌握．