Question

（2013?鼓樓區一模）小華同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯分別裝有體積相等的水和煤油．對浸在液體中的物體所受的浮力進行探究．
（1）由圖的實驗過程可知，金屬塊在煤油中受到的浮力是

2.4

N；
（2）金屬塊的體積為

3.1×10^-4

m³；
（3）三圖中

第三幅圖

對杯底壓強最大．

Answer 1

分析：（1）根據F_浮=G-F_拉求出在煤油中受的浮力大小；
（2）根據F_浮=G-F_拉求出在水中受的浮力大小，再根據F_浮=ρ_水gV_排求出金屬塊排開水的體積，即為金屬塊的體積；
（3）兩個相同的燒杯分別裝有體積相等的水和煤油，所以水和煤油一開始的深度是相同的，但是放入金屬塊后，排開水和煤油的體積是相同的，所以液面升高的高度也相同，即放入金屬塊后兩液面的高度仍是相同的，根據p=ρgh分析壓強的大小關系．

解答：解：（1）由圖得知，物體的重力G=10N，在煤油中彈簧測力計的拉力F_拉=7.6N，所以，金屬塊在煤油中所受的浮力F_浮=G-F_拉=10N-7.6N=2.4N；
（2）在水中彈簧測力計的拉力F_拉′=7N，所以，金屬塊在水中所受的浮力F_浮′=G-F_拉′=10N-7N=3N，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴金屬塊的體積V=V_排=

F ′ 浮

ρ水g

=

3N

1×103kg/m3×9.8N/kg

≈3.1×10^-4m³；
（3）第二、三幅圖中放入了金屬塊，液面會升高，所以第二、三福圖中液體對容器底的壓強會比第一幅圖壓強大；
放入金屬塊后，金屬塊排開水和煤油的體積是相同的，因為燒杯的底面積相同，所以液面升高的高度也相同，即放入金屬塊后第二、三圖中兩液面的高度仍是相同的，根據p=ρgh可知，液體的深度相同，液體密度越大，壓強越大，水的密度大于煤油的密度，所以放水的第三幅圖中液體對杯底的壓強最大．
故答案為：（1）2.4；（2）3.1×10^-4；（3）第三幅圖．

點評：此題主要考查的是學生對浮力的計算公式、阿基米德原理公式、液體壓強計算公式的理解和掌握，知識點較多，難度較大．第三問中分析出液面高度的變化情況是解決此題的關鍵．