Question

小明用如图所示装置研究浮力大小跟物体排开液体体积关系实验时,将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

实验次数	1	２	３	４	５
h（cm）	0	4	8	10	12
F（N）	6.75	5.75	4.75	4.25	4.25

（1）由实验数据可知, 金属块重_____N，完全浸没时受到的浮力是      N.

（2）表中第1次到第３次实验数据，说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积_______（填“有关”或“无关”）；分析表中第４次和第５次实验数据，说明了浮力的大小与浸没的深度  （填“有关”或“无关”）。

（3）下图中能正确反映F和h关系的图像是______.

（4）该金属圆柱体的密度是：               kg/m³

（5）小强为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，做了如下的实验：

①你认为更为合理的实验顺序是           。

②通过实验你得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的__________。

Answer

（1）6.75； 2.5 ；（2）有关，无关（3）C ；

（4）2.7×103 kg/m3（5）①DABC或ADBC； ②重力

【解析】

试题分析：（1）由表中实验数据可知，h为0时，物体受到的浮力为零，弹簧测力计示数为6.75N，则物体的重力G=6.75N；金属块完全浸没时，测力计示数为4.25N，物体所受浮力F浮 =G-F拉 =6.75N-4.25N=2.5N；

（2）由表中第1至第3次实验数据可知，随圆柱体浸入水中的深度增加，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数减小，物体受到的浮力增大，由此可得：浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积有关；

（3）由表中第4、5列实验数据可知，物体完全浸没在水中，随h增大，F不再改变，根据F浮 =G-F可知，物体所受的浮力大小不变，由此可得：物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；由表中实验数据可知，拉力F随h的变化趋势是，先变小后不变，由图示可知，C正确；

（4）完全浸没时浮力为6.75N-4.25N=2.5N；根据F浮=ρ水gV排，物体体积V=V排=F浮/ρ水g=2.5N/1.0×103kg/ m3× 9.8N/kg=2.5×10-4 m3；物体密度ρ=m/V=G/gV=6.75N/9.8N/kg×2.5×10−4m3=2.7×103 kg/m3 ；

（5）①要先测物体的重力和空桶的重力，然后再把物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；所以合理的实验顺序是：D、测出空桶所受的重力；A、测出物体所受的重力；（A、D顺序可互换）B、把物体浸没在装满水的溢水杯中，读出弹簧测力计的示数；C、测出桶和排开的水所受的重力，合理的实验顺序是DABC（或ADBC）；

②通过实验你得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。

考点：探究浮力大小的实验