Question

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、燒杯、金屬塊、木塊、細線、水及其他簡單輔助器材．
第一組：探究金屬塊的下沉條件．他們用兩種方法測物體受到的浮力（如圖）．
（1）稱重法．測量過程與示數如圖甲所示，則金屬塊所受的浮力為

0.2

N．
（2）阿基米德原理法．測量過程與示數如圖乙所示，則排開水的體積為

20

cm³，浮力為

0.2

 N．通過實驗可得到金屬塊浸沒在水中下沉的條件是

物體所受浮力小于重力

．
第二組：探究木塊上浮的條件．
（3）要測量木塊浸沒時的浮力，你準備選用上述兩方法中的方法

2

（選填“1”或“2”），并簡要說明操作中還應采取的措施是

用針將木塊完全壓入水中

．

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F_示，利用稱重法求金屬塊所受的浮力；
（2）量筒兩次讀數之差就是金屬塊的體積，根據阿基米德壓力求出受到的浮力；物體受到的重力大于浮力時，物體將下沉；
（3）由于木塊的密度小，會漂浮在水中，在不施加外力的情況下，無法浸沒在水中，因此需考慮使用針壓法來進行實驗．

解答：解：
（1）由甲圖可得：G=2.2N，F_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=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
金屬塊浸沒在水中下沉的條件：
F_浮＜G；
（3）由于木塊不下沉，不能直接測量木塊受到浮力的大小，要測量木塊浸沒時的浮力應選方法2，用針將木塊完全壓入水中．
故答案為：
（1）0.2；    
（2）20；0.2；物體所受浮力小于重力；      
（3）2；用針將木塊完全壓入水中．

點評：本題考查了物體的浮沉條件、阿基米德原理、量筒和彈簧測力計的使用，考查了學生的實驗操作能力，要求用好稱重法測浮力、助沉法測體積．