Question

某興趣小組利用同一物體“探究浮力大小等于什么”的實驗過程如圖所示．
（1）物體所受的重力為

4

_N．

（2）利用水進行探究記錄的實驗 數(shù)據(jù)如下表，請將表中空缺的數(shù)據(jù)補充完整．

實驗過程	彈簧測力計的示數(shù)F（N）	排開液體的體積 V（cm3）	排開液體的重力 G（N）	液體所受的浮力 F（N）
A	4	0	0	0
B	3.5	50	0.5
C		100	1	1
D	3	100	1	1

（3）利用另一種液體進行實驗（如圖E所示），則所用液體的密度是

1.2×10³

kg/m³；
（4）當測力計吊著物體，從接觸水面開始緩慢完全浸入水中，到與底部剛好接觸的過程中，能正確表示物體所受浮力F與浸入水中深度h關(guān)系的圖象是

C

；

（5）分析實驗數(shù)據(jù)可知，物體所受浮力大小等于

排開液體的重力

．
（6）小亮想利用實驗結(jié)論來計算體積2.5立方分米，重22N的長方體物塊浸沒在水中受到多大的浮力，并判斷自由狀態(tài)下物塊是漂浮、懸浮還是沉底，請幫他完成．

Answer 1

分析：（1）物體在空氣中時彈簧測力計的拉力等于物體的重力；
（2）根據(jù)阿基米德原理，排開水的重力等于物體所受的浮力，根據(jù)F_浮=G-F計算物體所受的浮力大��；
（3）根據(jù)AE計算出在E中受到的浮力，由F_浮=ρ_液gV_排得，ρ_液=

F浮

gV排

，代入數(shù)據(jù)便可求出液體的密度；
（4）當物體慢慢浸入水中時，完全浸沒前，由于排開水的體積增大，受到的浮力增大，當物體完全浸沒后，深度增大，排開水的體積不變，浮力不變；
（5）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行分析，得出浮力大小等于物體排開液體的重力；
（6）根據(jù)物體的浮沉條件，首先計算出物體完全浸沒時受到的浮力，根據(jù)浮力與重力的關(guān)系判斷物體的沉浮．

解答：解：（1）由圖A知，物體受到的重力為4N；
（2）B：F_浮B=G-F_B=4N-3.5N=0.5N；
C：F_C=G-F_浮C=4N-1N=3N；
（3）F_浮E=G-F_E=4N-2.8N=1.2N；
V_排=600cm³-500cm³=100cm³=1×10^-4m³；
由F_浮=ρ_液gV_排得，ρ_液=

F浮

gV排

=

1.2N

10N/kg×1×10-4m3

=1.2×10³kg/m³；
（4）在完全浸沒前，隨著深度的增加，受到的浮力增大；完全浸沒后，深度增加，但浮力不變，所以C正確；
（5）由表格中數(shù)據(jù)知，浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力；
（6）物體完全浸沒時受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.5×10^-3m³=25N；
G=22N，
F_浮＞G，所以物體上浮，最后漂浮在水面上．
故答案為：（1）4；（2）

實驗過程	彈簧測力計的示數(shù)F（N）	排開液體的體積 V（cm3）	排開液體的重力 G（N）	液體所受的浮力 F（N）
A	4	0	0	0
B	3.5	50	0.5	0.5
C	3	100	1	1
D	3	100	1	1

（3）1.2×10³；（4）C；（5）排開液體的重力；（6）完全浸沒時受到的浮力為25N；最后漂浮在水面上．

點評：此題是“探究浮力大小等于什么”的實驗，考查了稱重法浮力公式的應(yīng)用，同時考查了對阿基米德原理的掌握及公式的變形應(yīng)用，還涉及到了物體的浮沉判斷，考查得比較全面．