Question

2．如圖甲是“探究浮力大小”的實驗過程示意圖．

（1）實驗步驟的合理順序是DCAB，步驟C和A可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F_浮=1.2N，步驟B和D可以測出物塊排開的水所受重力G_排；比較F_浮與G_排，可以得到結(jié)論是浮力大小跟物體排開的水所受重力大小相等．
（2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象．分析圖象，可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：
①物塊浸沒前，物體浸入水中的部分越大，物塊所受的浮力越大；
②物塊浸沒后，所受的浮力大小與浸沒的深度無關(guān)．
（3）此物塊的密度是2.5g/cm³．

Answer 1

分析 （1）要先測物塊的重力和空桶的重力，然后再把物塊沒入水中，測出物塊受到的浮力，最后再測出桶和溢出水的重力；分析幾步實驗的相同因素和不同因素，就可知道這幾步是探究哪個因素對浮力的影響，并根據(jù)測力計示數(shù)計算出每步浮力的大小，從而得出結(jié)論．
（2）乙圖中物體已全部浸入了水中，所以彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)讀隨h的增大F不變的一段的示數(shù)，利用稱重法可計算出此時物體所受的浮力；
由圖可知彈簧測力計的示數(shù)有一段隨h的增大而不變，可總結(jié)出物體所受浮力與深度的關(guān)系．
（3）知道物體的重力可以根據(jù)G=mg計算出物體的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理計算出物體排開水的體積和物體的體積，最后根據(jù)密度公式計算出物體的密度．

解答 解：（1）該實驗合理的步驟是先測出空桶的重力，再將物塊掛在彈簧秤上測出物塊的重力，將物體浸沒水中讀出彈簧測力計的示數(shù)，最后再測出小桶和水的總重；故合理的步驟為：DCAB；
由C可知物體的重力為3N，由A可知物體浸在水中時的拉力為1.8N，則F_浮=G-F=3N-1.8N=1.2N；
由D可知空桶的重力為1N，由B可知水和桶的總重為2.2N，則G_排=G_總-G_桶=2.2N-1N=1.2N；
比較F_浮與G_排可得，浮力大小跟物體排開的水所受重力大小相等．
（2）①物體未浸入水中時h=0，從圖乙可讀出此時彈簧測力計的示數(shù)等于物體的重力G=3N．在未完全浸入時彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，則浮力逐漸增大由圖知物體浸入水中位置時彈簧測力計的示數(shù)為1.8N，所以物體所受的浮力F_浮=3N-1.8N=1.2N；物塊浸沒前，物體排開的液體體積越大，物塊所受的浮力越大；
②由圖可知彈簧測力計的示數(shù)有一段隨h的增大而不變（浸沒后），故可得出：浸沒在液體中的物體所受浮力大小與它所處深度無關(guān)．
（3）由G=mg可知，物塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg；
由阿基米德原理可知，物塊的體積：
V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.2×10^-4m³；
物塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1.2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³=2.5g/cm³．
故答案為：
（1）DCAB；A；1.2；D；浮力大小跟物體排開的水所受重力大小相等；
（2）①物體浸入水中的部分越大；②浸沒的深度；
（3）2.5．

點評 本題是探究阿基米德原理的實驗，考查學(xué)生結(jié)合圖象對所學(xué)知識進(jìn)行綜合分析的能力，難度較大．