Question

為了探究物體的浮沉條件，實驗室提供了如下器材：彈簧測力計、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細線、水及其他簡單輔助器材．
第一小組：探究金屬塊的下沉條件．實驗中，他們用兩種方法測量了物體受到的浮力：
方法1：稱重法．測量過程及示數如圖（甲）所示，則金屬塊的重力為

2.2

N，金屬塊所受的浮力為

0.2

N．
方法2：阿基米德原理法．測量過程與示數如圖（乙）所示，則金屬塊排開水的體積為

20

mL，根據F_浮=G_排=ρ_水V_排g可計算出金屬塊受到的浮力為

0.2

N．（g=10N/kg）
由此可得物體在水中下沉的條件是

物體所受浮力小于重力

．
第二小組：探究木塊上浮的條件．要測木塊浸沒時的浮力，你準備選用上述兩方法中的方法

2

（選填：“1”或“2”），若采用該方法還應采取的措施：

用針將木塊完全壓入水中

．

Answer 1

分析：（1）由圖讀出金屬塊在空氣中重G、金屬塊浸沒在水中的彈簧測力計的示數F_示，利用稱重法求金屬塊所受的浮力；
量筒兩次讀數之差就是金屬塊的體積，根據阿基米德壓力求出受到的浮力；物體受到的重力大于浮力時，物體將下沉；
（2）由于木塊的密度小，會漂浮在水中，在不施加外力的情況下，無法浸沒在水中，因此需考慮使用針壓法來進行實驗．

解答：解：（1）由甲圖可得：G=2.2N，F_示=2N，
金屬塊所受的浮力：F_浮=G-F_示=2.2N-2N=0.2N；
金屬塊的體積：V=40mL-20mL=20mL=20cm³，
金屬塊受到的浮力：F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
金屬塊浸沒在水中下沉的條件：F_浮＜G；
（2）由于木塊不下沉，不能直接測量木塊受到浮力的大小，
要測量木塊浸沒時的浮力應選方法2，用針將木塊完全壓入水中．
故答案為：2.2；0.2；20；0.2；物體所受浮力小于重力；2；用針將木塊完全壓入水中．

點評：本題考查了物體的浮沉條件、阿基米德原理、量筒和彈簧測力計的使用，考查了學生的實驗操作能力，要求用好稱重法測浮力、助沉法測體積．