Question

小明同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关，他利用一个物块做了如图所示的各个实验．（1）从图①②③可

小明同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关，他利用一个物块做了如图所示的各个实验．（1）从图①②③可以得出的结论是：浮力的大小与______有关；若物块脱离弹簧测力计后，会在水中______．（上浮/悬浮/下沉）（2）从图③④可以得出的结论是：浮力的大小与______无关；（3）求图⑤中物块受到的浮力大小为多少N；（4）该物块的密度为多少kg/m3．（g取10N/kg）

Answer 1

（1）从图①②③可以得出，物体部分排开水时的浮力为3N-2.7N=0.3N，物体全部排开水时的浮力为3N-1.8N=1.2N，两次的液体都是水，故可得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
根据计算结果可知，物体受到的浮力小于重力，因此物体下沉；
（2）从图③④可以得出，物体完全浸没时，无论浸没深度如何，物体受到的浮力是不改变的，故可得出：浮力的大小与物体浸没的深度无关；
（3）图④中物体受到的F_浮=G=F=3N-1.8N=1.2N；观察图⑤可以看出物体接触了容器底，通过与图④比较可以看出，弹簧测力计的示数变小了，说明受到了容器底的支持力的作用，根据阿基米德原理，液体密度相同、排开液体的体积相同，其所受浮力应该是相同的．故图⑤中物体受到的浮力也是1.2N．
（4）物块浸没在水中时受到的浮力F_浮=1.2N，
由F_浮=ρ_水gV_排可知，物块的体积V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.2N

1×103kg/m3×10N/kg

=1.2×10^-4m³，
由G=mg可得，物块的质量m=

G

g

=

3N

10N/kg

=0.3kg；
ρ=

m

V

=

0.3kg

1.2×10?4m3

=2.5×10³kg/m³．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）浸没的深度；
（3）图⑤中物块受到的浮力为1.2N；
（4）物块的密度为2.5×10³kg/m³．