Question

7．小剛同學對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，如圖表示探究過程及有關數據．

（1）分析②、③、④，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）分析④⑤，說明浮力大小跟液體的密度有關．
（3）當物體完全浸沒在水中時，物體上下表面所受壓力的差為3N．
（4）物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是2.4N．
（5）根據圖中的實驗數據，該金屬塊的密度是3.33×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根據阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g可知，影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積，要探究浮力和其中一個因素的關系，就要采用控制變量法控制另外一個因素一定；由此對（1）（2）小題做出解答；
物體浸在液體中浮力可以根據F_浮=G-F_示求出，由此求出物體浸沒在酒精中的浮力；
根據金屬塊的重力除以g求出金屬塊的質量；根據金屬塊浸沒在水中時排開水的體積得出金屬塊的體積；根據ρ=$\frac{m}{V}$求出金屬塊的密度

解答 解：（1）由圖①②③所示實驗可知：探究時控制了液體的密度一定，物體排開液體的體積不同，是探究浮力和物體排開液體體積的關系；
（2）要探究浮力和液體密度的關系，就要控制物體排開液體的體積一定，而液體的密度不同，④和⑤符合這種情況；
（3）由圖①④所示實驗可知，物體完全浸沒在水中時，物體所受浮力為：10N-7N=3N，即：當物體完全浸沒在水中時，物體上下表面所受壓力的差為3N．
（4）金屬塊的重力為10N，浸沒在酒精中彈簧測力計的示數為7.6N，金屬塊浸沒在酒精中的浮力F_浮=G-F_示=10N-7.6N=2.4N；
（4）金屬塊的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
金屬塊的體積V=800ml-500ml=300ml=3×10^-4m³；
金屬塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3.33×10³kg/m³；
故答案為（1）物體排開液體的體積；（2）④⑤；（3）3；（4）2.4；（5）3.33×10³．

點評 這是一道學科綜合題，考查了影響浮力大小的因素、控制變量法的使用、浮力的測量、密度的計算；影響浮力大小的因素、控制變量法是中考的熱點，需要掌握．