Question

（2011?漳州）在探究“浮力”和“物質密度”實驗時，大寶利用實驗桌上的器材做以下實驗（g=10N/kg）：
（1）如圖甲所示，用彈簧測力計測得金屬塊的重力是

1.8

N；此金屬塊的質量為

0.18

kg．
（2）接著，把彈簧測力計下面的金屬塊浸沒在水中，彈簧測力計的讀數是1.6N，金屬塊受到的浮力是

0.2

N．
（3）將金屬塊浸沒水中，發現量筒液面變化如圖乙所示，則金屬塊的體積是

20

cm³；由此可知它的密度是

9.0×10³

kg/m³．
（4）利用以上所用過的器材，你還可以做哪些實驗？（寫出其中一個即可）
實驗目的：

探究F_浮與V_排關系

，實驗過程：

a．用彈簧測力計測量出物重G；
b．將物體浸入水中記下彈簧測力計的示數F示，量筒中水面讀數變化V_排；
c．進行多次測量，記下數據F_示、V_排，分析數據得出結論：物體浸入同種液體中的體積越大，在液體中受到的浮力越大

．

Answer 1

分析：（1）根據彈簧測力計的分度值讀出示數，利用二力平衡條件得出物體的重力，再根據G=mg求出金屬塊的質量；
（2）金屬塊受到的浮力等于金屬塊的重力減去浸入液體時彈簧測力計示數；
（3）根據量筒的分度值得出兩次量筒中液體的體積，金屬塊的體積等于兩次量筒液體變化的體積，再根據密度公式求出金屬塊的密度；
（4）①用彈簧測力計拉著物體在水平桌面上做勻速直線運動時，金屬塊受到的摩擦力和拉力相等，可以探究摩擦力的大小；
②金屬塊浸入水中的體積不同，排開液體額體積不同，受到的浮力不同，彈簧測力計的示數也不同，可以：探究F浮與V_排關系．

解答：解：（1）彈簧測力計的分度值為0.2N，圖甲中的示數為1.8N，此時金屬塊的重力和彈簧測力計的拉力相等，即G=1.8N，
根據G=mg可得，金屬塊的質量m=

G

g

=

1.8N

10N/kg

=0.18kg；
（2）金屬塊受到的浮力為F_浮=G-F′=1.8N-1.6N=0.2N；
（3）圖乙中量程的分度值為2ml，
∵金屬塊完全浸沒，
∴金屬塊的體積V=60ml-40ml=20ml=20cm³=2×10^-5m³，
金屬塊的密度ρ=

m

V

=

0.18kg

2×10-5m3

=9.0×10³kg/m³；
（4）實驗一：實驗目的：探究摩擦力的大小
實驗過程：用彈簧測力計拉著物體在水平桌面上做勻速直線運動，記下讀數為F，則滑動摩擦力f=F．
實驗二：實驗目的：探究F浮與V_排關系
實驗過程：a．用彈簧測力計測量出物重G；
b．將物體浸入水中記下彈簧測力計的示數F示，量筒中水面讀數變化V_排；
c．進行多次測量，記下數據F_示、V_排，分析數據得出結論：物體浸入同種液體中的體積越大，在液體中受到的浮力越大．
故答案為：
（1）1.8；0.18；
（2）0.2；    
（3）20；9.0×10³；
（4）（答案不唯一，合理即可）
實驗一：實驗目的：探究摩擦力的大小；
實驗過程：用彈簧測力計拉著物體在水平桌面上做勻速直線運動，記下讀數為F，則滑動摩擦力f=F．
實驗二：實驗目的：探究F浮與V_排關系；
實驗過程：a．用彈簧測力計測量出物重G；b．將物體浸入水中記下彈簧測力計的示數F示，量筒中水面讀數變化V_排；c．進行多次測量，記下數據F_示、V_排，分析數據得出結論：物體浸入同種液體中的體積越大，在液體中受到的浮力越大．

點評：本題考查了彈簧測力計和量筒的讀數、密度和浮力的計算等，關鍵是分析所給的實驗器材找出可以探究的實驗，對學生的綜合能力有一定的要求．