Question

3．一长方体物块在弹簧测力计的作用下，下表面与水面刚好接触，如图甲所示．从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下降（物块未与杯底接触）．图乙是物块下降过程中所受浮力的大小F_浮与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象，图丙是物块下降过程中所受拉力的大小F与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象．若F₁=F₂，则物块所受重力G=2 F₁，密度为2×10³kg/m³（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³）．

Answer 1

分析 根据F=G-F得出所受浮力的大小；根据阿基米德原理求出物体的体积，根据密度公式求出密度．

解答 解：物体在水中受到的浮力为F_浮=G-F，即F₁=G-F₂，F₁=F₂，故G=2F₁，
由F_浮=ρ_液gV_排得，物体的体积为：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
物体的重力为G，质量为m=$\frac{G}{g}$，
则物体的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}$ρ_水=$\frac{2{F}_{1}}{{F}_{1}}$ρ_水=2ρ_水=2.0×10³kg/m³．
故答案为：2；2×10³．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图象和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用．