Question

Ⅰ．为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图1所示的实验：

Ⅰ．为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图1所示的实验：（1）你觉得合理的实验顺序是______．（2）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于______．（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力______（填“变大”、“不变”或“变小”）．Ⅱ．小宇利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系．他把5N重的金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和某液体中的不同位置，如图2所示．（1）上述四种情况，______图中金属块所受到的浮力最小．（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与______有关．（3）做______两次实验，是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关．（4）由图中数据可知该液体的密度为______kg/m3．

Answer 1

Ⅰ（1）合理的实验顺序是：
丁、测出空桶所受的重力；
甲、测出实心合金块所受的重力；
乙、把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水；
丙、测出桶和排开的水所受的重力．
（2）由图中数据可知，合金块受到的浮力：F_浮=2.0N-1.5N=0.5N，
合金块没入水中后排开水的重力：G_排水=G_桶和水-G_空桶=1.0N-0.5N=0.5N，
再结合阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力；
（3）浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块排开水的体积V_排不变，由F_浮=ρgV_排可知，合金块所受的浮力不变．
Ⅱ（1）因为在数值上重力=浮力+拉力，所以受到的浮力最小，弹簧测力计的示数最大，应该是甲图；
（2）丙、丁两次实验，金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同，只有液体的种类不同，因此是探究浮力与液体种类的关系；
（3）探究浮力与深度的关系时，根据控制变量法的思想，应控制液体种类和排开液体的体积相同，只改变浸没的深度，符合条件的只有乙、丙，数据显示浮力与浸没的深度无关．
（4）由图乙所示可知，金属块完全浸没在水中时受到的浮力：F_浮水=5N-4N=1N，
由图丁所示可知，金属块完全浸没在液体中时受到的浮力：F_浮液体=5N-4.2N=0.8N，
在两种液体中物体排开液体的体积V相等，由浮力公式：F_浮=ρgV_排可知，

ρ液体

ρ水

=

F浮液体 gV

F浮水 gV

=

0.8N

1N

=0.8，则液体密度：ρ_液体=0.8ρ_水=0.8×1×10³kg/m³=0.8×10³kg/m³；
故答案为：Ⅰ（1）丁甲乙丙；（2）物体排开液体的重力；（3）不变；Ⅱ（1）甲；（2）液体密度是否；（3）乙、丙；（4）0.8×10³．