Question

17．為了探究物浸沒在液體中的浮力，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．

（1）曉盟同學用稱量法進行測量．測量過程及示數(shù)如圖（甲）所示，則金屬塊受到的重力是2.2　 N；金屬塊所受的浮力為0.2N．
（2）楊剛同學用阿基米德原理法進行測量．測量過程與示數(shù)如圖（乙）所示，則排開水的體積為20　mL，根據(jù)F_浮=G_排=ρ_水V_排g可計算出浮力為0.2N．（g取10N/kg）
（3）若要測量木塊漂浮在水面時受到的浮力（ρ_木＜ρ_水），選用上述提供的量筒一種器材就能一次測得，理由是：漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力．

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(shù)F_示，利用稱重法求金屬塊所受的浮力；
（2）量筒兩次讀數(shù)之差就是金屬塊的體積，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力；物體受到的重力大于浮力時，物體將下沉；
（3）應用量筒，采用排水法測出木塊排開水的體積，然后由浮力公式求出木塊受到的浮力

解答 解：（1）由甲圖可知，彈簧秤的分度值為0.2N，G=2.2N，F(xiàn)_示=2N，
金屬塊所受的浮力：
F_浮=G-F_示=2.2N-2N=0.2N；
（2）金屬塊的體積：
V=40mL-20mL=20mL=20cm³，
金屬塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
（3）由于ρ_木＜ρ_水，木塊放入水中后會浮在水面上，
要測出浮在水面上的木塊受到的浮力，可以選擇先在量筒中倒入適量的水，
測出水的體積，然后把木塊放入水中，讀出木塊放入水中后，量筒的示數(shù)，
量筒兩次示數(shù)之差是木塊排開水的體積，然后由浮力公式F_浮=ρ_液gV_排求出木塊受到的浮力．
故答案為：（1）2.2；0.2；（2）20；0.2；
（3）量筒；漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力．

點評 本題考查了彈簧測力計與量筒的讀數(shù)、求浮力等問題，要掌握常用實驗器材的使用及讀數(shù)方法，要熟練應用浮力公式解題．