Question

【题目】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________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像。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关系的图像为 ____（选填“a”或 “b”）；

（3）图1B中，金属块浸没在水中所受浮力为_______N，在若此时剪断细绳，该金属块在水中将 _______（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____________ kg/m3，煤油的密度为____________ kg/m3。

Answer 1

【答案】液体的密度 a 1.0 下沉 2.7×103 0.8×103

【解析】

(1)[1]对比B、C两图可知，弹簧测力计示数不同，则说明所受浮力大小不同，金属块排开液体体积相同，液体密度不同，则可得：浮力大小与液体密度有关。

(2)[2]当金属块的下表面到水面距离h越大时，金属块排开液体体积越大，当完全浸没后，继续增大金属块的下表面到水面距离h，排开液体体积不变，则由可知，随着金属块的下表面到水面距离h的增大，金属块所受浮力先增大，再保持不变，即为a曲线。

(3)[3][4]由A图可知金属块所受重力为2.7N，则在B图中金属块所受浮力为

F浮B=G-FB=2.7N-1.7N=1.0N

此时物体已经完全浸没，所受浮力已达到最大，浮力小于重力，则剪断细线后金属块在水中将下沉。

(4)[5][6]B图中金属块浸没，则金属块体积等于排开液体体积，由可求金属块体积为

金属块质量为

则可求金属块密度为

C图中金属块所受浮力为

F浮C=G-FC=2.7N-1.9N=0.8N

B图与C图中，排开液体体积相同，由可知，液体密度与浮力成正比，即

解得煤油密度为0.8×103kg/m3。