Question

【題目】爺爺澆菜園。他從井中提水時發現盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計和燒杯等器材進行了如下圖所示的探究。

（1）分析上圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力__________。

（2）實驗結束后，小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如上圖所示。（ρ水=1.0×103kg/m3）分析圖象可知：

①曲線________（選填“a”或“b”）描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況。

②該金屬圓柱體所受的重力為_______N，金屬圓柱體的密度為_____________kg/m3。

Answer 1

【答案】越大 a 2.7N 2.7×103kg/m3

【解析】

（1）根據圖中物體浸入到液體中的體積和彈簧測力計示數的變化，物體浸入到液體中的體積越大，即排開液體的體積越大，彈簧測力計的拉力越小，根據F浮=G-F拉可知，物體受的浮力會越大；

（2）①因為在物體全部浸沒前，物體進入到液體中的深度越深．排開液體的體積越大，浮力越大；物體全部浸沒后，排開液體的體積不變，根據F浮=ρgV排可知，浮力不再變化；所以圖象a符合金屬圓柱體所受浮力和浸入深度的關系；

②圖象b是彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力變化圖象，物體沒有浸入到水中前的拉力即為物體的重力G=F=2.7N；由圖象a可知，圓柱體完全浸沒后，圓柱體受的浮力為F浮=1.0N，由浮力公式F浮=ρ水gV排可知，物體的體積V=V排===1×10-4m3，重力：G=mg=ρgV，則：物體的密度：ρ物===2.7×103kg/m3。