Question

20．小丽同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．如图表示探究过程及有关数据．
（1）分析②、③、④，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关．
（2）分析④⑤，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是2.4N．
（4）根据图中的实验数据，该金属块的重力是10N，密度约是3.3×10³kg/m³．（g=10N/kg，保留1位小数）

Answer 1

分析 （1）分析图②、③、④所示实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题．
（2）要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，分析图示实验找出符合要求的实验序号答题．
（3）物体浸没在液体中受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计所示之差，由图示实验求出物体完全浸没在酒精中受到的浮力．
（4）根据图示求出金属块的重力，然后求出其质量；求出金属块完全浸没在水中时金属块排开水的体积，即金属块的体积，最后由密度公式求出金属块的密度．

解答 解：（1）由②、③、④所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关．
（2）由图④⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与液体的密度有关．
（3）由①⑤所示实验可知，物体完全浸没在酒精中受到的浮力为10N-7.6N=2.4N．
（4）由图①所示可知，金属块的重力G=10N；
由G=mg得，金属块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
由①④所示实验可知，金属块的体积V=V_排=800ml-500ml=300ml=300cm³，
金属块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{300×1{0}^{-6}{m}^{3}}$≈3.3×10³kg/m³；
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）④⑤；（3）2.4；（4）10；3.3×10³．

点评 本题考查了实验现象分析，本题考查了控制变量法的应用，应用控制变量法分析图示实验现象、应用密度公式即可正确解题．