Question

20．同學們在認識和研究浮力時，進行了如下的探究．
（1）小華將乒乓球按入水中，松手后，發(fā)現乒乓球豎直上浮，原因是乒乓球受到的浮力大于重力．
（2）小帥利用水、彈簧測力計和帶有標記線的長方體物塊等器材，進行了如圖所示的實驗．
你認為他在研究浮大小與排開液體體積 的關系．他由實驗可得出的結論是當液體密度一定時，排開液體體積越大，物體所受浮力越大．
【拓展】完成上述實驗后，小帥發(fā)現利用長方體物塊受到的最大浮力3N，以及其它一些實驗數據，還可得出長方體物塊的密度，他的計算結果是2.2×10³ρ=kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據浮沉條件，可以分析乒乓球豎直上浮的原因；
（2）由控制變量法可知，保持液體密度不變，改變排開液體的體積，由彈簧測力計的示數可知浮力變大，由此分析結論；
（3）由稱重法根據F_浮=G-F求出在水中的浮力，再根據F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積，即在液體中排開液體的體積，根據F_浮=G-F求出在液體中的浮力，再根據F_浮=ρ_液gV_排求出液體密度．

解答 解：（1）小華將乒乓球按入水中，松手后，發(fā)現乒乓球豎直上浮，根據浮沉條件，物體受到浮力和重力，當浮力大于重力，物體上��；
（2）由如圖所示的實驗，根據控制變量法可知控制液體密度不變，改變排開液體的體積，故他在研究浮力的大小與排開液體體積的關系，由彈簧測力計示數可得浮力增大，故結論 當液體密度一定時，排開液體體積越大，物體所受浮力越大；
【拓展】物體的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6.6N}{10N/kg}$=0.66kg；
由稱重法F_浮=G-F=6.6N-3.6N=3N；
由阿基米德原理，V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{g{ρ}_{水}}$=$\frac{3N}{10N/kg×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3×10^-43m³
物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.66kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.2×10³
故答案為：
（1）乒乓球受到的浮力大于重力；（2）排開液體體積；當液體密度一定時，排開液體體積越大，物體所受浮力越大；【拓展】3；2.2×10³．

點評 本題考查物體的浮沉條件、F_浮=G-F測量浮力的大小、阿基米德原理公式和控制量法的具體運用，是一到基礎題．