Question

（2013?廣安）如圖，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重力的關系，某同學進行了實驗：

（1）圖B中用細線將合金塊掛在彈簧測力計下，測出它的

重力

大�。�
（2）將合金塊浸入裝滿水的溢水杯中如圖C，合金塊所受浮力是

0.5

N；
（3）比較圖C和圖D可知，合金塊在水中所受浮力與浸沒的

深度

無關；
（4）該同學做完實驗總結出規律后，計算合金塊的密度是

4×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）掌握探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受重力的關系實驗，通過稱重法測出物體受到的浮力，通過測量空桶及空桶與排出水的總重力得出排開水的重力，經過比較得出阿基米德原理；
（2）根據公式F浮=G-F計算合金塊受到的浮力；
（3）比較兩圖中的區別及浮力的大小變化，得出結論；
（4）根據物體的重力計算出其質量，根據排開水的體積得知金屬塊的體積，由公式ρ=

m

V

計算出金屬塊的密度．

解答：解：（1）圖B中用細線將合金塊掛在彈簧測力計下，此時測力計的示數等于物體的重力；
（2）由圖B知，金屬塊的重力G=2.0N，由圖C知，金屬塊受到的拉力F=1.5N，所以F_浮=G-F=2.0N-1.5N=0.5N；
（3）由圖C、D知，金屬塊浸沒在水中的深度不同，但測力計的示數不變即浮力大小不變，得合金塊在水中所受浮力與浸沒的深度無關；
（4）由F_浮=ρ_水gV_排得，V=V_排=

F浮

ρ水g

=

0.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=0.5×10^-4m³
金屬塊的質量m=

G

g

=

2.0N

10N/kg

=0.2kg
所以ρ=

m

V

=

0.2kg

0.5×10-4m3

=4×10³kg/m³．
故答案為：（1）重力；（2）0.5；（3）深度；（4）4×10³kg/m³．

點評：此題是探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受重力的關系實驗，考查了學生對實驗的掌握及理解，并考查了有關浮力及浮力變形公式的應用，同時考查了有關密度的計算．