Question

【題目】如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗裝置和實驗過程中彈簧測力計掛著同一金屬塊的示數。

（1）金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是______ N；

（2）分析圖丙、丁可知，浮力大小跟物體浸沒在水中的深度_____（選填“有關”或“無關”）；

（3）分析______兩圖可知，浸在液體中的物體所受浮力大小跟液體密度有關。戊圖中鹽水的密度是______kg/m3。如果在實驗中不小心使戊圖中的金屬塊接觸了容器底且與容器底有力的作用，此時測量出的鹽水密度值將______，（填“偏大”、“不變”或“偏小”）并分析原因______；

（4）實驗中由于握著測力計的手臂易晃動，導致測力計示數不穩定，讀數困難。請你寫出一種改進措施_________________；

（5）由圖中數據可知，金屬塊的密度是_______kg/m3。

Answer 1

【答案】2 無關 丁、戊 1.2×103 偏大 見解析 將彈簧測力計固定在鐵架臺上，通過改變鐵夾的高度來改變浸入水中的多少 2.4×103

【解析】

(1)[1]根據稱重法測浮力，金屬塊在水中受到的浮力為

F浮=G-G丙=4.8N-2.8N=2N

金屬塊在水中受到的浮力為2N。

(2)[2]分析丙、丁兩圖，當金屬塊浸沒在水中后，金屬塊的深度不同，但測力計示數相同，根據稱重法測浮力：F浮=G-G′知，所受浮力的大小相同，故得出當金屬塊浸沒在水中后，所受浮力大小跟物體浸沒在水中的深度無關。

(3)[3]比較圖丁、戊，排開液體的體積相同，而排開液體的密度不同，兩圖中，測力計示數不同，根據稱重法可知金屬塊受到的浮力不同，故由實驗數據可得到的結論是：浸在液體中的物體受到浮力的大小與液體密度有關。

[4]金屬塊浸沒在水中受到的浮力

F浸水=2N……①

根據阿基米德原理有

F浸水=ρ水gV排水=ρ水gV物……②

由圖甲戊知，金屬塊浸沒在鹽水中受到的浮力

F浸鹽水=4.8N-2.4N=2.4N……③

根據阿基米德原理有

F浸鹽水=ρ鹽水gV排鹽水=ρ鹽水gV物……④

由②④得

ρ鹽水=ρ水……⑤

將①③代入⑤得

ρ鹽水=ρ水=1.2×103 kg/m3

[5][6]如果他在實驗中不小心使戊圖中物體接觸了容器底且與容器底有力的作用，則測力計示數變小，導致F示鹽水變小，根據稱重法，故F浸鹽水變大，根據ρ鹽水=ρ水知，測量的鹽水密度值將偏大。

(4)[7]實驗中，由于握著測力計的手臂晃動，導致測力計示數不穩定，讀數困難，可以將彈簧測力計固定在鐵架臺上，通過改變鐵夾的高度來改變浸入水中的多少。

(5)[8] 由圖甲可知，金屬塊的重力G=4.8N，由G=mg可知，金屬塊的質量

m===0.48kg

金屬塊浸沒在水中受到的浮力F浮= 2N，由F浮=ρ水gV排可知金屬塊的體積

V=V排== =2×104m3

金屬塊的密度

ρ===2.4×103kg/m3

金屬塊的密度為2.4×103kg/m3。