Question

小明在“探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律”的实验中，做了如图一所示的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ₀的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论：

（1）分析比较实验序号图一中甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力_____；分析比较实验序号图一中的甲、丙、丁可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度_____（选填“有关”或“无关”）。

（2）由实验可知A物体的重力为_____N，A物体浸没在液体中时所受的浮力是_____N。

（3）同组的小华同学利用浮力测出了金属块B的密度，她具体操作如下：

①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有2/5高度露出液面，如图二甲所示，则木块底部所受液体的压强是_____（用相关的物理量表示）。

②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h₁，如图二乙所示。

③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h₂，如图二丙。

④则B物体的密度ρ_B=_____（用相关的物理量表示）。

Answer

越大 无关 6 2 ρ0ga

【解析】

（1）由图甲可知物体的重力为6N，由乙可知此时受浮力1N，由丙图可知此时受浮力2N，所以比较甲乙丙可得结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；丙、丁两图中，物体A全部浸入液体中，排开液体的体积相同，但深度不同，由弹簧测力计的示数可知，两图中受到的浮力都是2N，所以比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关；

（2）由图甲可知物体的重力为6N， A物体浸没在液体中时所受的浮力： F浮＝G﹣F＝6N﹣4N＝2N；（3）①木块露出液面的高度为a，所以浸入液面以下的部分高度为（1﹣）a＝a；

木块底部所受液体的压强p＝ρ0ga；④由图2甲可知，木块漂浮于液面，所以F浮＝G木，

根据阿基米德原理得： F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSa，则G木＝ρ0gSa ①，同理由图2乙可知：

G木+GB＝ρ0gS（a﹣h1）②，同理由图3丙图可知： G木+GB＝ρ0g[VB+S（a﹣h2）]③，

①②联立解得： GB＝ρ0gS（a﹣h1），②③联立解得：VB＝S（h2﹣h1），则物体B的密度为：

ρB＝×ρ0。