Question

小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如下圖所示的探究。

（1）分析上圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力               。
（2）實驗結束后，小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如右圖所示。（ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）分析圖象可知：
①曲線             （選填“a”或“b”）描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況。

②該金屬圓柱體所受的重力為      N，金屬圓柱體的密度為            kg/m³。

Answer 1

（1）越大   （2）a     2.7    2.7×10³

試題分析：浸在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度和排開液體的體積有關。分析上圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力越大。曲線             a描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況。曲線b描述的是金屬圓柱體所受拉力的變化情況。測力計的示數最大時的示數是物體的重力，即為2.7N;金屬塊全部進入水中后的示數是1.7N，所以此時的受到的最大浮力是1N；根據阿基米德原理可以計算金屬塊的體積是；金屬圓柱體的質量是；金屬圓柱體的密度為；
點評：在此題中注意，金屬塊浸入水中的體積越大，浮力越大，測力計的示數越小。金屬塊全部浸入水中后，排開水的體積就是金屬塊的體積。