Question

不同的物体浸没在水中时，有的下沉，有的上浮，有的则悬浮．小杰与同学想通过实验探究其中的奥秘，进行了以下的实验．

（1）探究物体下沉的条件，小杰他们用两种方法测量了物体受到的浮力：
方法1：称重法．测量过程及示数如图甲所示，则金属块重

 

N，所受的浮力为

 

N．
方法2：阿基米德原理法．测量过程与示数如图乙所示，则金属块排开水的体积为

 

cm³，根据阿基米德原理可计算出金属块所受浮力为

 

N．
（2）分析数据可知，当物体受到的浮力

 

物体重力时，浸在液体中的物体就会下沉．（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）小杰用手将与该金属块体积相同，重为0.12N的木块浸没在水中，该木块受到的浮力为

 

N．小杰放手后，木块将

 

．（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）

Answer 1

分析：（1）进行测力计和量筒的读数时，注意测力计和量筒的分度值；
称重法：F_浮=G-F；
阿基米德原理：F_浮=ρ_液gV_排；
（2）物体的浮沉条件：上浮：F_浮＞G； 悬浮：F_浮=G；下沉：F_浮＜G．

解答：解：（1）由图甲知，物体的重力G=2.2N，物体浸没在水中时拉力F=2N，所以F_浮=G-F=2.2N-2N=0.2N；
由图乙知，水的体积为20ml，水和金属块的总体积为40ml，所以金属块的体积V=40ml-20ml=20ml=20cm³；
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×20×10^-6m³=0.196N；
（2）当物体的浮力小于物体的重力时，物体会下沉；
（3）木块的体积与金属块的体积相同，完全浸没时受到的浮力也相同，为0.196N，木块重为0.12N，小于浮力，所以放手后，木块将上浮．
故答案为：（1）2.2；0.2；20；0.196；（2）小于；（3）0.196；上浮．

点评：此题考查了有关浮力的计算，要掌握称重法和阿基米德原理的计算方法，并能够根据物体的重力和浮力的大小关系判断物体的沉浮．