Question

【題目】如圖1所示，小明利用彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同燒杯、適量的水和煤油， 對(duì)浸在液體中的金屬塊所受浮力進(jìn)行了探究。

（1）分析圖 B、C，說(shuō)明浮力大小跟________有關(guān)；

（2）如圖2是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與金屬塊的下表面浸入水中深度和金屬塊所受浮力與金屬塊的下表面浸入水中深度的關(guān)系圖像。能夠表示金屬塊所受浮力與金屬塊的下表面到水面距離h關(guān)系的圖像為 ____（選填“a”或 “b”）；

（3）圖1B中，金屬塊浸沒在水中所受浮力為_______N，在若此時(shí)剪斷細(xì)繩，該金屬塊在水中將 _______（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）；

（4）小明通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)只用一支彈簧測(cè)力計(jì)就可測(cè)出物體的密度。請(qǐng)你根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出：金屬塊的密度為____________ kg/m3，煤油的密度為____________ kg/m3。

Answer 1

【答案】液體的密度 a 1.0 下沉 2.7×103 0.8×103

【解析】

(1)[1]對(duì)比B、C兩圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，則說(shuō)明所受浮力大小不同，金屬塊排開液體體積相同，液體密度不同，則可得：浮力大小與液體密度有關(guān)。

(2)[2]當(dāng)金屬塊的下表面到水面距離h越大時(shí)，金屬塊排開液體體積越大，當(dāng)完全浸沒后，繼續(xù)增大金屬塊的下表面到水面距離h，排開液體體積不變，則由可知，隨著金屬塊的下表面到水面距離h的增大，金屬塊所受浮力先增大，再保持不變，即為a曲線。

(3)[3][4]由A圖可知金屬塊所受重力為2.7N，則在B圖中金屬塊所受浮力為

F浮B=G-FB=2.7N-1.7N=1.0N

此時(shí)物體已經(jīng)完全浸沒，所受浮力已達(dá)到最大，浮力小于重力，則剪斷細(xì)線后金屬塊在水中將下沉。

(4)[5][6]B圖中金屬塊浸沒，則金屬塊體積等于排開液體體積，由可求金屬塊體積為

金屬塊質(zhì)量為

則可求金屬塊密度為

C圖中金屬塊所受浮力為

F浮C=G-FC=2.7N-1.9N=0.8N

B圖與C圖中，排開液體體積相同，由可知，液體密度與浮力成正比，即

解得煤油密度為0.8×103kg/m3。