Question

【題目】小紅在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測力計、金屬塊a、金屬塊b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某種液體，細(xì)線等。小紅進(jìn)行了如圖所示的實驗，用彈簧測力計掛著金屬塊a緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F (液體均未溢出)，并將其示數(shù)記錄在下面表中

(1)此實驗A步驟中，彈簧測力計的示數(shù)為2. 7N，根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算，在步驟D中合金塊a所受浮力F=__ N；與物體未浸入水時相比，水對底部的壓力增大了______N；

實驗步驟	B	C	D	E	F
彈簧測力計示數(shù)/N	1.6	1.2	0.7	0.7	1.1

(2)小紅根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算，得出了合金塊a的密度為__kg/m3；某種液體的密度是___kg/m3；

(3)若在步驟D中，拴著合金塊a的細(xì)繩突然斷了，合金塊沉底，則與物體未浸入水時相比，容器對地面的壓力增大了_____N。

(4) [拓展]同組的小明只有刻度尺這一測量工具，于是他進(jìn)行了如下操作

①如圖甲，在圓柱形容器中裝有適量的水，將另一平底燒杯放入圓柱形容器的水中，燒杯靜止時容器中水的深度H1為12cm；

②如圖乙，將待測金屬塊b吊在燒杯底部，測出燒杯靜止時露出水面的高度h1為5cm，容器中水的深度H2為18cm，大圓柱形容器底面積為300cm2；

③如圖丙，將金屬塊b放在燒杯中，燒杯靜止時露出水面的高度h2為2cm已知大圓柱形容器底面積為燒杯底面積的3倍。則金屬塊b的密度為______kg/m3。

Answer 1

【答案】2 2 1.35 2.7 6

【解析】

(1)[1]根據(jù)稱重法可知，合金塊a受到的浮力

[2]由力的作用是相互的可知，金屬塊a對水的壓力等于水對金屬塊a的浮力

故水對容器底部的壓力會增大，壓力增大的數(shù)值等于金屬塊a對水的壓力，即2N。

(2)[3]合金塊a的體積等于其完全浸沒時排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理可知，合金塊a排開水的體積

根據(jù)可得，合金塊a的密度

[4]根據(jù)稱重法可知，合金塊a在待測液體中受到的浮力

根據(jù)阿基米德原理可知，待測液體的密度

(3)[5]在步驟D中，拴著合金塊a的細(xì)繩突然斷了，合金塊沉底，則與物體未浸入水時相比，容器對地面的壓力增大了，壓力增大的數(shù)值即為合金塊a的重力（2.7N）。

(4)③[6]由甲圖可知，燒杯處于漂浮狀態(tài)。比較甲乙兩圖可知，均是漂浮，受到的浮力都等于重力，則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊b的重力，即

則金屬塊b的質(zhì)量

比較乙丙可知，都是漂浮，燒杯和金屬塊的總重不變，則乙圖中金屬塊b受到的浮力等于這兩次燒杯受到的浮力變化量，則金屬塊b受到的浮力

所以金屬塊b的體積

故金屬塊b的密度