Question

【题目】小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等．（g=10N/kg）

实验步骤	B	C	D	E	F
弹簧测力计示数/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

（1）小冉进行了如图甲所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为N．用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在上表中：
（2）请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图（以●点代替物块）．
（3）分析实验步骤A、B、C、D、E，可以说明浮力大小跟有关．
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是kg/m3（结果保留一位小数），当物块的下表面受到水的压力是0.25N，那么此时物块露出水面的高度为cm．
（5）如果小冉想知道该圆柱体物块的密度，应选择图甲中的两个步骤可求出，求出的圆柱体物块密度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.7N
（2）解：如图所示：

（3）排开液体的体积
（4）1.3×103；1
（5）9×103kg/m3
【解析】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，故其重力G=2.7N；（2）铜块受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的浮力及拉力，示意图如图所示： ；（3）实验步骤A、B、C、D、E中，物体排开液体的密度不变，排开液体的体积变化，物体受到的浮力逐渐变化，说明浮力大小与排开液体的体积跟关；（4）实验步骤E中，物体受到的浮力为F浮E=G﹣F拉E=2.7N﹣2.4N=0.3N，实验步骤F中，物体受到的浮力为F浮F=G﹣F拉F=2.7N﹣2.3N=0.4N，因物体均浸没，所以V排水=V排液 ， 根据阿基米德原理， = ，所以ρ液= ×ρ水= ×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3 ．
下表面受到的压强为：p= = =500Pa；
则水的深度为：h= = =0.05m=5cm，
此时物块露出水面的高度为h'=6cm﹣5cm=1cm；（5）根据图甲中的AE可以求出浮力：F浮E=G﹣F拉E=2.7N﹣2.4N=0.3N；
则金属块排开的水的体积即金属块的体积：V=V排= = =0.3×10﹣4m3；
圆柱体物块的密度为：ρ= = = =9×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）2.7N；（2）如图；（3）排开液体的体积；（4）1.3×103；1；（5）9×103kg/m3
【考点精析】根据题目的已知条件，利用探究浮力大小的实验的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关．