Question

【題目】如圖所示，a是測力計吊著同一物塊分別浸入水中和酒精中的實驗情境，b是物塊浸入水中前后測力計的示數與深度的關系圖象，（g=10N/kg）下列說法中正確的是（ ）
A.物塊的質量為500g，浸沒在水中受到的浮力為3N
B.物塊浸沒在酒精中時，測力計的示數為小于3N
C.物塊的體積是150cm3、密度為3g/cm3
D.物塊浸沒時，排開酒精的質量大于排開水的質量

Answer 1

【答案】C
【解析】解：（1）圖b是物塊浸入水中前后測力計的示數與深度的關系圖象， 由圖象可知，物體浸入深度為0時，G=F=4.5N，
所以物體質量：m= = =0.45kg=450g，
當物體浸沒在水中后，V排=V物 ， 浸入深度增大時，但V排不變，所以浮力不變，測力計示數不變，
由圖象知，當物體浸入深度為h=8cm時物體恰好浸沒，此時測力計的拉力F'=3N，
由稱重法可得物體沒在水中時受到的浮力：
F浮=G﹣F'=4.5N﹣3N=1.5N．故A錯誤；
由F浮=ρ水gV排可得物體的體積：
V=V排= = =1.5×10﹣4m3=150cm3 ，
所以物體密度：
ρ= = =3g/cm3 ， 故C正確；（3）當物體浸沒在酒精中時，V排'=V=V排 ，
因為酒精密度小于水的密度，由m=ρV可知，排開酒精的質量小于排開水的質量，故D錯誤；
由F浮=G排=m排g可知，物塊浸沒在酒精中時的浮力F浮酒＜F浮水 ，
因為物體受到的浮力、測力計的拉力和物體的重力平衡，
所以有：F示=G﹣F浮 ， 由此可知，物體浸沒在酒精中測力計示數大于物體浸沒在水中時的示數，即大于3N．故B錯誤．
故選C．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解阿基米德原理的相關知識，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排，以及對浮力大小的計算的理解，了解浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排．