Question

【題目】某班物理興趣小組“探究浸在液體中的物體所受浮力大小與 哪些因素有關”的實驗，如圖所示，將同一物體逐漸浸入到密度為ρ0的液體中，并觀察彈簧測力計的示數。

（1）分析比較實驗序號甲、乙、丙可初步得出結論：當液體的密度相同時，_____越大，物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號甲、丙、丁可初步得出結論：同一物體所受浮力與浸沒在液體中的深度_____（選填“有關”或“無關”）。

（2）小謙同學在進行丁步驟實驗時，物體接觸并擠壓了容器底部，他測得的物體浮力比真實值_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（3）若裝液體的燒杯底面積為100cm2，不計燒杯厚度，當物體浸沒在液體中后，如圖丙圖所示，燒杯對桌面的壓強比沒放入物體時增加了_____Pa。

（4）小文同學利用此密度為ρ0的液體測出了金屬塊B的密度，他具體操作如下：

甲 乙 丙

①邊長為a的正方體木塊A放入裝有適量該液體的燒杯中，待其靜止后用刻度尺測出有3/5的高度露出液面，如圖中圖甲，則木塊A底部所受液體的壓強P=_____（用ρ0，a等相關的物理量表示）。

②將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1，如圖中圖乙。

③用體積可忽略不計的細線將物體B系在木塊A中央，放入液體中靜止后測出此時木塊露出液面高度h2，如圖中圖丙。

④則B物體的密度ρB=___（用ρ0，a，h1，h2等相關的物理量表示）。

Answer 1

【答案】排開液體的體積 無關 偏大 200 見解析 見解析

【解析】

（1）分析比較實驗序號甲、乙、丙發現，甲是物體在空氣中時彈簧測力計讀數為6N，乙是物體浸入少許到液體中，彈簧測力計讀數為5N，則此時物體受到浮力為1N，丙是物體全部浸入液體時，彈簧測力計示數為4N，此時物體受到浮力為2N，故可初步得出結論：當液體的密度相同時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號甲、丙、丁，甲在空氣中測量，丙、丁使物體在不同深度時彈簧測力計示數相等，說明丙丁兩次受到浮力相等，故可初步得出結論：同一物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關；（2）小謙同學在進行丁步驟實驗時，物體接觸并擠壓了容器底部，此時彈簧測力計示數偏小，根據F浮=G-F’可得他測得的物體浮力比真實值偏大；（3）若裝液體的燒杯底面積為100cm2，不計燒杯厚度，當物體浸沒在液體中后，如圖丙圖所示，因液體對物體的浮力等于2N，故可得燒杯對桌面的壓力增加2N ，得燒杯對桌面的壓強比沒放入物體時增加了 （4）由題意可得甲圖中木塊下表面的液體深度h=a，故可得木塊A底部所受液體的壓強P=ρ0ga；將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測出此時木塊露出液面的高度為h1，則此時B物體的質量為木塊A排開水增加的質量，即mB=ρ0a2（a- h1），用體積可忽略不計的細線將物體B系在木塊A中央，放入液體中靜止后測出此時木塊露出液面高度h2，即A露出體積增加量就等于B的體積即VB=ρ0（h2-h1）；可得木塊B的密度ρB= .