Question

實(shí)驗(yàn)小組為了探究“浸在液體中物體所受的浮力大小與排開(kāi)液體所受的重力”之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一個(gè)方法：把一個(gè)金屬塊用細(xì)繩掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，緩慢放入一盛有60cm³的水的量筒中，圖中的四幅圖分別表示實(shí)驗(yàn)中所掛的金屬塊在不同的位置時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)和量筒中水面所到達(dá)的刻度（金屬塊始終沒(méi)有與量筒底接觸）
同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出了相應(yīng)的結(jié)論：

（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)所掛金屬塊重

 

N，B圖中物體的所受的浮力是

 

N．
（2）各組都得出了“浸在液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開(kāi)的液體所受的重力”的結(jié)論，但出現(xiàn)了兩種不同的分析方法，其中：
A組同學(xué)是根據(jù)F_浮=G_排和G_排=ρ_液V_排g分別計(jì)算出物體所受浮力大小和物體排開(kāi)液體所受的重力大�。�
B組同學(xué)則是根據(jù)所掛金屬塊未浸入和浸入液體兩次示數(shù)的差和G_排=ρ_液V_排g分別算出物體所受的浮力大小和排開(kāi)液體所受的重力大小．
你覺(jué)得

 

組的分析是錯(cuò)誤的，理由是

 

．
（3）分析數(shù)據(jù)，可以知道金屬塊的密度是

 

g/cm³
（4）分析數(shù)據(jù)還可以得到的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）物體的重力可以直接讀出，物體受到的浮力根據(jù)F_浮=G-F_示求出；
（2）我們要驗(yàn)證浮力和物體排開(kāi)液體的體積，計(jì)算浮力時(shí)就不能使用F_浮=G_排這個(gè)關(guān)系式；
（3）物體的質(zhì)量等于重力除以g，物體的體積可以從物體浸末水中前后量筒的示數(shù)得出．質(zhì)量除以體積就是密度．
（4）比較圖3和圖4可以得出浮力和物體浸沒(méi)液體深度的關(guān)系．

解答：解：（1）金屬塊未浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是金屬塊的重力，金屬塊的重力G=1.4N；
物體所受浮力F_浮=G-F_示=1.4N-1.3N=0.1N；
（2）A組同學(xué)用到了F_浮=G_排這個(gè)關(guān)系式，而這個(gè)關(guān)系式就是我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)要探究的內(nèi)容，所以A組的分析是錯(cuò)誤的．
（3）金屬塊的質(zhì)量m=

G

g

=

1.4N

10N/kg

=0.14kg=140g
金屬塊的體積V=90ml-60ml=30ml=30cm³
金屬塊的密度ρ=

m

V

=

140g

30cm3

≈4.7g/cm3．
（4）通過(guò)分析圖3和圖4，我們還可以發(fā)現(xiàn)：金屬塊浸沒(méi)在水中的深度變大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，根據(jù)F_浮=G-F_示浮力就是不變的．
從而得出：浮力和物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)．
故答案為：
（1）1.4；0.1；
（2）A；F_浮=G_排是應(yīng)證實(shí)的關(guān)系式；
（3）4.7；
（4）浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小和深度無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是浮力大小和物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系，這是一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)，中考時(shí)經(jīng)常會(huì)考到．