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    3．如图1所示，小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同烧杯、适量的水和煤油，对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究．

    （1）分析图B、C，说明浮力大小跟液体的密度有关．
    （2）如图2是小明根据实验数据所绘制的弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度和金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系图象．能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图象为a（选填“a”或“b”）．
    （3）在图1B中，金属块浸没在水中所受浮力为1.0N，若此时剪断细绳，该金属块在水中将下沉（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．
    （4）小明通过上述实验发现只用一支弹簧测力计就可测出物体的密度．请你根据图中的实验数据求出：金属块的密度为2700kg/m3，煤油的密度为800kg/m3．

    分析 （1）物体体受到的浮力大小F浮=G-F示，找出BC中相同的量与不同的量分析解答；
    （2）在浸没前，金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大，浸没后，排开液体的体积不变，所受浮力与深度无关；
    （3）根据F浮水=G-F示求出物体所受的浮力与物体的重力比较，根据物体的浮沉条件判断；
    （4）根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即物体的体积，由密度公式求解；
    求出物体在油中受到的浮力，根据阿基米德原理，由排开液体的体积相等求煤油的密度．

    解答 解：（1）物体受到的浮力大小F浮=G-F示，在水和油中测力计示数不同，则物体受到的浮力不同，分析图B、C，物体排开液体的体积相同，排开液体的密度不同，说明浮力大小跟液体的密度有关；
    （2）因F=ρ液gV排，在浸没前，金属块的下表面到水面距离h增大导致排开液体的体积增大，金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增增大而变大；
    当浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，所受浮力与深度无关，因此，只有选项a符合题意．
    （3）金属块浸没在水中所受浮力F浮水=G-F示=2.7N-1.7N=1.0N，小于物体的重力G=2.7N，根据物体的浮沉条件，若此时剪断细绳，该金属块在水中将下沉；
    （4）根据阿基米德原理，F浮水=ρ水gV排，因浸没，V物=V排水=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$，
    ρ物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{G}{{gV}_{物}}=\frac{G}{g\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{浮水}}$×ρ水=$\frac{2.7N}{1N}$×1000kg/m3=2700kg/m3
    在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油，又F浮油=2.7N-1.9N=0.8N，
    因物体均浸没在液体中，故排开液体的体积相同，V排油=$\frac{{F}_{浮油}}{{ρ}_{油}g}$，
    即$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮油}}{{ρ}_{油}g}$    ρ油=$\frac{{F}_{浮油}}{{F}_{浮水}}$×ρ水=$\frac{0.8N}{1.0N}$×1000kg/m3=800kg/m3．
    故答案为：（1）液体的密度；
    （2）a；（3）1.0，下沉；
    （4）2700；800．

    点评 本题考查称重法测浮力、密度、浮沉条件应用，阿基米德原理等知识的应用，综合性较强．

    练习册系列答案
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     T℃ 118120 122  124 126 128 130 
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