Question

【題目】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_____。

（2）實驗步驟甲、乙、丙、丁中彈簧測力計的示數依次為F甲、F乙、F丙、F丁．若這些示數滿足___，（用式子表示）可得出結論：浸在液體中的物體所受的浮力的大小_____。

（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_____（填“變大”、“不變”或“變小”）。

（4）合金塊的密度是_____。

Answer 1

【答案】丁、甲、乙、丙 F乙﹣F甲＝F丙﹣F丁 等于物體排開的液體所受重力的大小 不變 4×103kg/m3

【解析】

（1）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，應測量出小空桶的重力，用測力計測量出石塊的重力，再將石塊慢慢浸沒在裝滿水的溢水杯中（溢出的水流入小桶內），記下此時測力計的示數，最后再測量出小桶和溢出水的重力，故合理的實驗順序是丁、甲、乙、丙；

小明的實驗順序會導致誤差較大，為了減小誤差，在小桶接水前，應先測出其重力，所以合理的實驗順序為丁甲乙丙；

（2）由實驗過程可知，物體浸沒在液體中受到的浮力：

F浮＝F乙﹣F甲，

物體排開液體的重力：

G排＝F丙﹣F丁，如果滿足：F乙﹣F甲＝F丙﹣F丁，可以得出結論：浸在液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大��；

（3）圖乙中，浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中，因排開液體的體積不變，根據阿基米德原理F浮＝ρ水gV排，合金塊所受的浮力不變；

（4）根據G＝mg，合金塊的質量： ﹣﹣﹣﹣﹣①

浸沒在水中時合金塊受到的浮力：F浮＝2N﹣1.5N＝0.5N，

由阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，合金塊的體積為： ﹣﹣﹣﹣﹣②

合金塊的密度是：﹣﹣﹣﹣③將①②代入③得：

由甲知，合金塊的重力為G＝2N；

將G＝2N和F浮＝0.5N代入得：