Question

小梓和小軒要比較甲、乙兩種液體密度的大小．
（1）小梓把壓強計的探頭分別浸沒在圖1甲乙兩種液體中，發現兩次對比實驗中U形管兩邊的液柱高度差相同，你認為他的實驗______（選填“能”或“不能”） 辨別出液體密度的大小，因為______；由實驗可知，ρ_甲______ρ_乙．（選填：“＞”、“＜”或“=”）．
（2）小軒找了一個金屬塊，將其掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在甲乙兩種液體中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數如圖2甲、乙所示，則金屬塊在甲中所受浮力為______N；小軒認為從圖中即可判斷出甲乙液體密度的大小，他的判斷依據是______；若剪斷圖乙中的細線，金屬塊將______（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”），判斷依據是______．

Answer 1

解：（1）U形管兩邊液柱高度差相同，則液體壓強p相等，由圖示可知，h_甲＞h_乙，∵p=ρgh，h_甲＞h_乙，∴由ρ=可知，ρ_甲＜ρ_乙．
（2）由圖所示實驗可知，金屬塊在甲中所受浮力：F_浮=G-F=2.2N-2N=0.2N；
由甲和乙圖可知，金屬塊在甲中受到的浮力：0.2N，在乙中受到的浮力F_浮′=G-F′=2.2N-1.8N=0.4N，
∵F_浮≠F_浮′，金屬塊排開液體的體積V相同，∴由F_浮=ρgV可知，液體的密度不同，液體密度越大，受到的浮力越大；
若剪斷圖乙中的細線時，受到的重力3N大于受到的浮力0.4N，所以金屬塊會下沉．
故答案為：（1）能；液體壓強相同時，深度大的液體密度小；＜；（2）0.2；排開液體體積相同時，液體密度越大，浮力越大．下沉；金屬塊受到的重力大于所受的浮力（或F_浮＜G）．
分析：（1）U形管兩邊液柱高度差相同，則液體壓強相等，由圖示確定深度關系，然后應用液體壓強公式分析答題．
（2）根據稱重法F_浮=G-F′求出金屬塊所受浮力；在甲、乙兩圖中，排開液體的體積相同，液體的密度不同，受到的浮力不同，據此得出結論；物體的浮沉取決于受到的重力和浮力的大小，當重力大于浮力時物體下沉．
點評：（1）分析清楚圖示情景，應用液體壓強公式即可正確解題；
（2）本題考查了浮力的計算和物體的浮沉條件，同時考查了學生利用控制變量法分析數據得出結論的能力，會用稱重法測浮力、知道浮力大小的影響因素是本題的關鍵．