Question

【题目】为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：

（1）你觉得合理的实验顺序是_____。

（2）实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数依次为F甲、F乙、F丙、F丁．若这些示数满足___，（用式子表示）可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小_____。

（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力_____（填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）合金块的密度是_____。

Answer 1

【答案】丁、甲、乙、丙 F乙﹣F甲＝F丙﹣F丁 等于物体排开的液体所受重力的大小 不变 4×103kg/m3

【解析】

（1）探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，应测量出小空桶的重力，用测力计测量出石块的重力，再将石块慢慢浸没在装满水的溢水杯中（溢出的水流入小桶内），记下此时测力计的示数，最后再测量出小桶和溢出水的重力，故合理的实验顺序是丁、甲、乙、丙；

小明的实验顺序会导致误差较大，为了减小误差，在小桶接水前，应先测出其重力，所以合理的实验顺序为丁甲乙丙；

（2）由实验过程可知，物体浸没在液体中受到的浮力：

F浮＝F乙﹣F甲，

物体排开液体的重力：

G排＝F丙﹣F丁，如果满足：F乙﹣F甲＝F丙﹣F丁，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小；

（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，因排开液体的体积不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排，合金块所受的浮力不变；

（4）根据G＝mg，合金块的质量： ﹣﹣﹣﹣﹣①

浸没在水中时合金块受到的浮力：F浮＝2N﹣1.5N＝0.5N，

由阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，合金块的体积为： ﹣﹣﹣﹣﹣②

合金块的密度是：﹣﹣﹣﹣③将①②代入③得：

由甲知，合金块的重力为G＝2N；

将G＝2N和F浮＝0.5N代入得：