Question

小李用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”：（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³）

(1)小李利用图 甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数 F 与合金块下表面所处深度 h 的关系图像如图 所示。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是_____；分析图 乙、丙可知，物体所受的浮力大小与_____有关；

(2)圆柱体合金块重力为_____N，圆柱体浸没在水中受到的浮力为_____N；

(3)将合金块分别浸没在水和某液体中，比较甲、丙、丁可知：合金所受浮力还和_____有关；

(4)合金块的密度为ρ_合金=_____g/cm³ 。

Answer

先变大后不变 排开液体的体积 4 1 液体的密度 4

【解析】

(1)[1]由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像可以知道，弹簧测力计的示数随着深度的增加先变小后不变，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块受到的浮力，即F示=G-F浮，所以此实验过程中浮力先变大后不变。

[2]由图乙、丙可知，合金块浸在水中的浸入水中的深度不同，排开水的体积不同，测力计的示数不同，即合金块所受浮力的大小不同，所以可得出浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积有关。

(2)[3]由图甲可知，合金块的重力G=4N。

[4]由图丙可知，合金块浸没在水中时，测力计的示数F示=3N，则圆柱体浸没在水中受到的浮力为

F浮= G-F浮=4N -3N=1N

圆柱体浸没在水中受到的浮力为1N。

(3)[5]分析比较图丙、丁可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，结合图甲可计算出合金块受到的浮力不同，说明合金块浸没在液体中时受到的浮力的大小跟液体的密度有关。

(4)[6]合金块的质量

m合金===0.4kg

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮=ρ水gV排可得，合金块的体积

V合金=V排===1×10-4m3

则合金块的密度

ρ合金===4×103kg/m3=4g/cm3

合金块的密度为 4g/cm3。