Question

11．實驗室提供了如下器材：彈簧測力計、量筒、燒杯、金屬塊、蠟塊、細線、水等器材．同學(xué)們進行實驗：（已知ρ_水=1×10³ kg/m³，g=10N/kg）
（1）要測量金屬塊浸沒時受到的浮力．用如圖甲所示方法測量金屬塊受到的浮力為0.2N．
根據(jù)這個方法所得的實驗數(shù)據(jù)還可以計算出該金屬塊的體積是2×10^-5m³、密度是11×10³kg/m³．
（2）測量蠟塊體積及計算浸沒時受到的浮力．用的器材和方法如圖乙所示，蠟塊體積為16 cm³，蠟塊浸沒時受到的浮力為0.16N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F計算出物體受到的浮力，在進行測力計的讀數(shù)時，注意分度值；
根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$計算出排開液體的體積，則得出物體的體積；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算出物體的密度；
（2）蠟塊的體積等于蠟塊、金屬塊和水的總體積減金屬塊和水的體積，在進行量筒的讀數(shù)時，注意分度值；
根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排計算出蠟塊受到的浮力．

解答 解：（1）由圖甲知，測力計的分度值為0.2N，所以G=2.2N，F(xiàn)=2N，則F_浮=G-F=2.2N-2N=0.2N；
由F_浮=ρ_水gV_排得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-5m³；
ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.2N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=11×10³kg/m³
（2）由圖B知，量筒的分度值為4ml，則水和金屬塊的總體積為：V₁=60ml=60cm³，由圖C知，水、金屬塊和蠟塊的體積為：V₂=76ml=76cm³
則蠟塊的體積為：V′=V₂-V₁=76cm³-60cm³=16cm³
蠟塊受到的浮力F_浮′=ρ_水gV′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×16×10^-6m³=0.16N．
故答案為：（1）0.2；2×10^-5；11×10³；（2）16；0.16．

點評 此題通過實驗考查了稱重法測浮力和根據(jù)阿基米德原理計算浮力，同時考查了浮力公式的變形公式及密度的計算．此題的易錯點在于量筒和測力計的讀數(shù)，一定要先確定分度值．