Question

某兴趣小组利用同一物体“探究浮力大小等于什么”的实验过程如图所示．
（1）物体所受的重力为

4

_N．

（2）利用水进行探究记录的实验 数据如下表，请将表中空缺的数据补充完整．

实验过程	弹簧测力计的示数F（N）	排开液体的体积 V（cm3）	排开液体的重力 G（N）	液体所受的浮力 F（N）
A	4	0	0	0
B	3.5	50	0.5
C		100	1	1
D	3	100	1	1

（3）利用另一种液体进行实验（如图E所示），则所用液体的密度是

1.2×10³

kg/m³；
（4）当测力计吊着物体，从接触水面开始缓慢完全浸入水中，到与底部刚好接触的过程中，能正确表示物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是

C

；

（5）分析实验数据可知，物体所受浮力大小等于

排开液体的重力

．
（6）小亮想利用实验结论来计算体积2.5立方分米，重22N的长方体物块浸没在水中受到多大的浮力，并判断自由状态下物块是漂浮、悬浮还是沉底，请帮他完成．

Answer 1

分析：（1）物体在空气中时弹簧测力计的拉力等于物体的重力；
（2）根据阿基米德原理，排开水的重力等于物体所受的浮力，根据F_浮=G-F计算物体所受的浮力大小；
（3）根据AE计算出在E中受到的浮力，由F_浮=ρ_液gV_排得，ρ_液=

F浮

gV排

，代入数据便可求出液体的密度；
（4）当物体慢慢浸入水中时，完全浸没前，由于排开水的体积增大，受到的浮力增大，当物体完全浸没后，深度增大，排开水的体积不变，浮力不变；
（5）根据表格中数据进行分析，得出浮力大小等于物体排开液体的重力；
（6）根据物体的浮沉条件，首先计算出物体完全浸没时受到的浮力，根据浮力与重力的关系判断物体的沉浮．

解答：解：（1）由图A知，物体受到的重力为4N；
（2）B：F_浮B=G-F_B=4N-3.5N=0.5N；
C：F_C=G-F_浮C=4N-1N=3N；
（3）F_浮E=G-F_E=4N-2.8N=1.2N；
V_排=600cm³-500cm³=100cm³=1×10^-4m³；
由F_浮=ρ_液gV_排得，ρ_液=

F浮

gV排

=

1.2N

10N/kg×1×10-4m3

=1.2×10³kg/m³；
（4）在完全浸没前，随着深度的增加，受到的浮力增大；完全浸没后，深度增加，但浮力不变，所以C正确；
（5）由表格中数据知，浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；
（6）物体完全浸没时受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.5×10^-3m³=25N；
G=22N，
F_浮＞G，所以物体上浮，最后漂浮在水面上．
故答案为：（1）4；（2）

实验过程	弹簧测力计的示数F（N）	排开液体的体积 V（cm3）	排开液体的重力 G（N）	液体所受的浮力 F（N）
A	4	0	0	0
B	3.5	50	0.5	0.5
C	3	100	1	1
D	3	100	1	1

（3）1.2×10³；（4）C；（5）排开液体的重力；（6）完全浸没时受到的浮力为25N；最后漂浮在水面上．

点评：此题是“探究浮力大小等于什么”的实验，考查了称重法浮力公式的应用，同时考查了对阿基米德原理的掌握及公式的变形应用，还涉及到了物体的浮沉判断，考查得比较全面．