Question

小明幫爺爺澆菜園，他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大，由此他猜想：浮力大小可能與物體排開水的體積有關，于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計、燒杯和水進行了如圖所示的探究．

（1）分析圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開水的體積越大，所受的浮力

越大

．
（2）分析圖中彈簧測力計的示數還可知，該金屬圓柱體所受的重力為

2.7

N，金屬圓柱體浸沒在水中時受到的浮力為

1

N，金屬圓柱體的密度為

2.7×10³

kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）分析乙、丙、丁三組實驗的測力計的示數，根據F浮=G-F計算出浮力比較得出結論（或根據測力計的示數變化得出浮力的大小變化）；
（2）物體在空氣中所受的拉力大小等于其重力，根據浸沒時的拉力求出完全浸沒時受到的浮力；
由V=V排=

F浮

ρ水g

求出物體的體積，從而根據ρ=

m

V

=

G

gV

計算出物體的密度．

解答：解：（1）由圖知，物體浸在水中的體積越大，拉力的示數越小，說明物體受到的浮力越大；
（2）由圖甲知，G=F=2.7N；
由圖丁知，當物體完全浸沒時受到的浮力F_浮=G-F=2.7N-1.7N=1N；
∴V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³；
則ρ=

m

V

=

G

gV

=

2.7N

10N/kg×1×10-4m3

=2.7×10³kg/m³．
故答案為：（1）越大；（2）2.7；1；2.7×10³．

點評：此題通過實驗得出了物體所受浮力與排開液體體積的關系，同時考查了有關浮力公式及密度公式的應用，根據完全浸沒時的浮力得出物體的體積是計算密度的關鍵．