Question

10．為了探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受的重力的關系，某同學進行了如圖所示的實驗：
（1）你覺得合理的實驗順序是甲丁乙丙．
（2）選用其他液體多次實驗后，可得出結論：浸在液體中的物體所受浮力，大小等于物體排開液體所受到的重力．
（3）圖乙中，浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中，合金塊所受的浮力不變（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）合金塊的密度是4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）驗證阿基米德原理的實驗過程是：
A、用彈簧測力計測出小桶的重力；
B、用彈簧測力計測出固體的重力；
C、在溢水杯中盛滿水，將固體慢慢浸入水中，記下拉力；同時使溢出的水流入小桶；
D、用彈簧測力計測出小桶和溢出的水的總重力，求出排出的水重力．
所以實驗順序為：甲丁乙丙；
（2）根據阿基米德原理比較浮力與排開水的重得出結論；
（3）物體所受浮力只跟液體的密度和排開液體的體積有關，與所處的深度無關；
（4）根據物體完全浸沒在水中時的浮力計算出體積；根據A測出物體的重力，可計算出其質量，則可計算出物體的密度；

解答 解：（1）由驗證阿基米德原理的實驗過程，結合圖示可知實驗順序應為：甲丁乙丙．
（2）由示重法求出浮力，比較浮力與排開水的重得出結論，即浸在液體中的物體所受浮力，大小等于物體排開液體所受到的重力；
（3）根據阿基米德原理可知物體所受浮力只跟液體的密度和排開液體的體積有關，與所處的深度無關；
（4）由F_浮=ρ_水gV_排得物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水g}}$=$\frac{0.5N}{1×103kg/m3×10N/kg}$=5×10^-5m³，
由G=mg=ρgV得物體的密度：
ρ=$\frac{G}{ρV}$=$\frac{2N}{10N/kg×5×10-5m3}$=4×10³kg/m³．
故答案為：（1）甲丁乙丙； （2）物體排開液體所受到的重力；  （3）不變；  （4）4×10³kg/m³．

點評 本題考查了浮力測量實驗步驟和浮力、重力、密度的計算等，要知道實驗目的與實驗原理，根據實驗步驟與所測量的量即可正確解題，是一道綜合題．