Question

小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图表示探究过程及有关数据．

（1）分析②、③、④，说明浮力大小跟______有关．
（2）分析______，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是______N．
（4）根据图中的实验数据，该金属块的体积是______m³；密度是______kg/m³．（g取10N/kg，密度小数点后保留两位）

Answer

（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，然后分析②、③、④中的相同量和不同量即可得出结论；
（2）要比较浮力与液体密度的关系，需要控制其排开液体的体积相同，只改变液体的密度，据此可判断符合要求的实验次数；
（3）由①可知物体的重力，根据称重法求出物体完全浸没在酒精中所受的浮力；
（4）根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积即为物体的体积，根据ρ=和G=mg求出金属的密度．
【解析】

（1）分析②、③、④可知，液体的密度不变，金属块排开液体的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
（2）要探究浮力和液体密度的关系，就要控制物体排开液体的体积一定，而液体的密度不同，④和⑤符合这种情况；
（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力：
F浮酒=G-F′=10N-7.6N=2.4N；
（4）∵物体完全浸没在酒精中，
∴根据F浮=ρgV排得，金属块的体积：
V=V排===3×10-4m3；
根据ρ=和G=mg可得：
ρ===≈3.33×103kg/m3．
（1）物体排开液体的体积；
（2）④、⑤；
（3）2.4；
（4）3×103；3.33×103．