Question

16．小明同學利用如圖器材同時完成了兩個實驗：一是測量合金塊的密度；二是探究浮力的大小與什么因素有關．實驗步驟如下：

將合金用細線掛在彈簧測力計下方稱量，然后置于裝滿水的溢水杯中，幾次測量結果如圖所示，完全浸沒后，浸沒水中后的合金塊所排開的水全部盛于空燒杯中，空燒杯使用前測得其重力為3N．
（1）完全浸沒水中后，受到的浮力大小為1N；改變合金在水中的深度，浮力大小不會改變（填“會”或者“不會”）從實驗現(xiàn)象和測量數(shù)據(jù)分析，浮力的大小與排開水的重力的關系是：F_浮=G_排；如果將溢水杯中的水換成酒精，完全浸沒后，則合金受到的浮力會減小（選填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）則合金的質(zhì)量為400g，合金的體積為100cm³，密度為4g/cm³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用稱重法求浮力，改變合金塊在水中的深度，由彈簧測力計的示數(shù)，可知浮力不變，比較浮力與排開水的重力判斷結果，浮力的大小與液體密度有關；
（2）由重力可求質(zhì)量，由浮力可求體積，已知質(zhì)量、體積可求密度．

解答 解：（1）完全浸沒水中，由圖可知，F(xiàn)_浮=G-F=4N-3N=1N，
物體浸在液體中受到液體對它的浮力，浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，與其他因素無關，浸沒在水中的合金浮力變化改變，
G_排=G_杯和水-G_杯=4N-3N=1N，F(xiàn)_浮=G_排=1N；
由F_浮=ρ_液gV_排可知，浮力的大小在排開液體體積一定時，與液體的密度有關，密度越小，浮力越��；
（2）合金塊的質(zhì)量，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg=400g，
合金塊的體積，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³=100cm³
合金塊的密度，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{400g}{100c{m}^{3}}$=4g/cm³
故答案為：（1）1、不會、F_浮=G_排、減��；（2）400、100、4．

點評 本題主要考查了：一是測量合金塊的密度；二是探究浮力的大小與什么因素有關，要解決問題要利用稱重法和控制變量法，是一道常見題型．