Question

为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了如图的实验：
（1）你觉的图中合理的实验顺序是________．
（2）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小为________N．
（3）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小________它排开的水所受的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）图甲中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受到的浮力________
（填“变大”，“不变”或“变小”）．
（5）合金块的密度是________kg/m³（g=10N/kg）．

Answer 1

解：（1）在探究“浮力的大小等于什么”时，要比较浮力大小与排开水的重力之间的关系．所以需要先测出空桶的重力和小石块在空气中的重力，这样才能够正确地测出小石块受到的浮力和排开水的重力．
（2）F_浮=G-F=4N-3N=1N
（3）G_排=2N-1N=1N，所以浸没在水中的合金块所受浮力等于它排开的水所受的重力．
（4）根据F_浮=ρ_液gV_排，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，由于水的密度和合金块排开水的体积不变，所以所受浮力不变．
（5）由F_浮=ρ_液gV_排得，V_排===1×10^-4m³
由G=mg得，m===0.4kg
所以ρ===4×10³kg/m³
故答案为：（1）乙、丁、甲、丙（或丁、乙、甲、丙）；（2）1；（3）等于；（4）不变；（5）4×10³．
分析：（1）探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系，要分别测出排开液体的重力和物体所受的浮力．
测物体受到的浮力，需先测石块在空气中的重力；测排开水的重力．需先测空桶的重力．
（2）物体所受浮力等于物体的重力减在水中受到的拉力：F_浮=G-F．
（3）计算出浮力和物体排开水的重力进行比较，物体受到的浮力等于合金块排开水的重力．
（4）根据公式F_浮=ρ_液gV_排进行分析．浸没在液体中的物体在下沉过程中，由于排开液体的重力不变，所以浮力不变．
（5）由公式F_浮=ρ_液gV_排的变形公式V_排=计算出物体的体积，由其重力计算出质量m=，最后根据公式ρ=计算出密度．
点评：此题探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系，注意实验的顺序，同时考查了学生对排开液体的重力、物体所受浮力、及密度公式的应用．