Question

小華同學(xué)為了探究物體浸在水中所受浮力的有關(guān)規(guī)律．他將甲物體分別按如圖（a）、（b）、（c）所示浸在水中；接著他將乙物體浸沒在水中如圖（d）所示：又將丙物體浸沒在水中如圖（e）所示，請根據(jù)實驗現(xiàn)象和相關(guān)結(jié)論歸納得出結(jié)論：
（1）分析圖（a）、（b）、（c）的實驗，可初步得出結(jié)論

物體浸在水中，排開水的體積越大，所受的浮力越大

（2）分析圖（d）、（e）的實驗，可初步得出結(jié)論

物體浸在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的水所受的重力的大小

（3）小華發(fā)現(xiàn)由圖（d）、（e）的實驗還可以計算出乙物體和丙物體的密度，則乙物體的密度為

2.5×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）分析圖示情景，找出浮力與物體排開液體體積的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（2）根據(jù)圖示情景，求出浮力與物體排開液體重力的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（3）首先利用稱重法求出乙物體受的浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出乙物體的體積V=V_排，再根據(jù)公式G=mg求出乙物體的質(zhì)量，最后根據(jù)公式ρ=

m

V

求出乙物體的密度．

解答：解：（1）由圖中（a）、（b）和（c）的實驗可知：物體進入同種液體時，物體排開水的體積越大，物體受到的浮力越大．
（2）由圖（d）和（e）所示實驗可知：乙物體受的浮力F_乙=G-F_拉=5N-3N=2N，排開水的重力G_排=2N；
丙物體受的浮力F_丙=G-F_拉=8N-5N=3N，排開水的重力G_排=3N，綜上所述，物體浸在水中受的浮力大小等于其排開水所受的重力．
（3）（d）圖中，乙物體受的浮力F_乙=G-F_拉=5N-3N=2N，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴乙物體的體積：
V=V_排=

F乙

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∵G=mg
∴乙物體的質(zhì)量：m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg，
乙物體的密度：ρ_乙=

m

V

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
故答案為：（1）物體浸在水中，排開水的體積越大，所受的浮力越大；（2）物體浸在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的水所受的重力的大��；（3）2.5×10³kg/m³．

點評：本題考查了實驗現(xiàn)象分析，認真分析圖示實驗情景即可正確解題；同時考查了利用浮力求解物體密度的計算，有一定難度．