Question

（2010?同安區(qū)模擬）小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、4個裝有一定量水的燒杯，對浸在液體中的物體所受的浮力和物體的密度進行了探究，如圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．
（1）由圖A可求得金屬塊的質(zhì)量是

1

kg．
（2）分析圖B、C、D，說明浮力大小跟

物體排開液體的體積

有關(guān)．
（3）分析圖A，D可求得金屬塊完全浸沒在水中所受的浮力大小是

3

N．
（4）根據(jù)阿基米德原理，可求得D圖金屬塊浸沒時排開水的體積為

3×10^-4

m³
（5）根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)，可求得金屬塊的密度是

3.3×10³

kg/m³．（保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）讀出金屬塊的重力，利用公式G=mg變形可求出其質(zhì)量；
（2）觀察三幅圖中金屬塊的排水體積與彈簧測力計示數(shù)的變化，可得出相應的結(jié)論；
（3）利用稱重法的表達式可求出浮力的大小；
（4）根據(jù)浮力的計算公式變形得V_排=

F浮

ρg

可計算金屬塊的排水體積；
（5）利用公式ρ=

m

V

可計算金屬塊的密度．

解答：解：（1）金屬塊的質(zhì)量m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg；
（2）分析圖B、C、D可知，液體密度相同的情況下，物體排開液體的體積不同，其所受的浮力也不同；
（3）金屬塊完全浸沒在水中時所受浮力F_浮=10N-7N=3N；
（4）圖D中金屬塊的排水體積V_排=

F浮

ρg

=

3N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=3×10^-4m³；
（5）金屬塊的密度ρ_金=

m

V

=

1kg

3×10-4m3

=3.3×10³kg/m³．
故答案為：（1）1；（2）物體排開液體的體積；（3）3；（4）3×10^-4；（5）3.3×10³．

點評：在本題的實驗中，重要的觀察點是物體排開水的體積變化與彈簧測力計示數(shù)變化，并能據(jù)此進行分析，從而得出浮力與哪些因素有關(guān)．對幾個相關(guān)公式的熟練運用也是解決此題必須達到的能力．