Question

10．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、金屬塊、細線、水及其他簡單輔助器材．實驗步驟如下：
（1）按如圖甲的方法測出金屬塊受到的重力，大小為2.2N．
（2）按如圖乙的方法測出金屬塊浸沒在水中時排開水的體積，大小為20cm³．
（3）用公式F_浮=ρ_水gV_排計算金屬塊浸沒在水中受到的浮力，大小為0.2N．
（4）比較金屬塊浸沒在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小，可知金屬塊浸沒在水中時會下沉（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．
（5）按如圖乙的方法，金屬塊浸沒在水中前后，水對量筒底部的壓力增大多少？

Answer 1

分析 （1）利用測力計的讀數(shù)方法可以讀出金屬塊受到的重力．
（2）量筒中兩次液面對應(yīng)的體積之差，就是金屬塊排開的水的體積．
（3）根據(jù)阿基米德原理可以求出此時金屬塊受到的浮力大小．
（4）根據(jù)金屬塊的重力和浮力的大小關(guān)系利用物體的浮沉條件可以確定金屬塊浸沒在水中時的狀態(tài)．
（5）根據(jù)阿基米德原理進行分析．

解答 解：
（1）根據(jù)指針所在的位置以及刻度盤上所示的刻度，可以知道物體受到的重力為：2.2N．
（2）量筒中原來水的體積為：20cm³，現(xiàn)在水和金屬塊的總體積為40cm³，金屬塊的體積為總體積減去原來水的體積，故為：20cm³．
（3）金屬塊受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-5m³=0.2N．
（4）由于金屬塊受到的重力大于其浸沒在水中時受到的浮力，故金屬塊下沉．
（5）根據(jù)阿基米德原理可知：F_浮=G_排=0.2N，因為量筒粗細均勻，所以金屬塊浸沒在水中前后，水對量筒底部的壓力增大了0.2N．
故答案為：（1）2.2；（2）20；（3）0.2；（4）下沉；（5）金屬塊浸沒在水中前后，水對量筒底部的壓力增大了0.2N．

點評 此題的難度不大，重點對測力計的讀數(shù)、量筒的使用、阿基米德原理、物體的浮沉條件等基礎(chǔ)知識進行了簡單的考查．