Question

在“探究物体的浮沉条件”时，李刚小组的同学从家里带来了一些物品：①小铁钉、②小玻璃瓶、③蜡烛、④橡皮泥、⑤塑料块、⑥橡皮塞、⑦苹果、⑧小石块．
（1）为了弄清上浮、下沉、悬浮、漂浮的物体所受的浮力和重力之间的关系，需要测量并计算重力和浮力的大小，通过分析比较得出物体的浮沉条件．
实验室提供的器材有：弹簧测力计、天平、量筒、烧杯、水、细线、细铁丝、溢水杯、
塑料袋．请你选择实验器材，来测量上浮的物体所受的重力和浮力，以一段蜡烛为例，则要选择的实验器材有

弹簧测力计

、

量筒、溢水杯

和细铁丝、水．测量蜡烛所受的重力和浮力的实验步骤分别是：
A．

用弹簧测力计称量蜡烛的重力

；
B．

把蜡烛放入盛满水的溢水杯中，用细铁丝使蜡烛完全淹没，用量筒收集溢出的水，测出排开水的体积，利用阿基米德原理求收到的浮力

；
（2）下面是李刚小组探究物体浮沉条件时所测的部分数据，请你填写空格中的项目．（g取10N/kg）

物体 名称	质量 m/g	浸没时 V排/cm3	重力 G/N	浮力 F浮/N	重力与浮力的关系	物体的运动状态
苹果	193	222	1.93	2.22	F浮＞G	上浮
小瓶1	15.7	15	0.157	0.15	F浮＞G	上浮
小瓶2	9.8	17	0.098	0.17	F浮＞G	上浮
塑料块	39.5	36	0.0395	0.36	F浮＜G	下沉
橡皮	14.1	10	0.141	0.10	F浮＜G	下沉
腊块	35.2	37	0.352	0.37	F浮＞G	上浮

Answer 1

分析：（1）测量上浮的物体所受的重力和浮力，重力可以直接测出，浮力需要测出排开液体的体积，利用阿基米德原理计算出物体受到的浮力；根据需要测量的量选取测量工具；
（2）用弹簧测力计测量物体的重，将物体浸没在盛满溢水杯的水中，将溢出的水收集在量筒内，测出排开水的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；知道小瓶排开水的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力；知道塑料块的质量，利用重力公式求其重力．

解答：解：（1）测量上浮的物体的重力可以用弹簧测力计，将上浮的物体按入盛满溢水杯的水中，将溢出的水收集在量筒内，测出排开水的体积，需要量筒、溢水杯；
实验步骤：A：用弹簧测力计称量蜡烛的重力；
B：把蜡烛放入盛满水的溢水杯中，用细铁丝使蜡烛完全淹没，用量筒收集溢出的水，测出排开水的体积，利用阿基米德原理求收到的浮力；
（2）因为苹果受到的浮力大于重力，所以苹果上浮；
因为小瓶1受到的浮力大于重力，所以小瓶1上浮；
小瓶2受到的浮力：F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×17×10-⁶m³×10N/kg=0.17N，
塑料块的重力：G=mg=0.0395kg×10N/kg=0.395N．
故答案为：（1）弹簧测力计、量筒、溢水杯；用弹簧测力计称量蜡烛的重力；把蜡烛放入盛满水的溢水杯中，用细铁丝使蜡烛完全淹没，用量筒收集溢出的水，测出排开水的体积，利用阿基米德原理求收到的浮力；
（2）上浮；上浮；0.17；0.395．

点评：本题是探究物体沉浮条件应用的实验；涉及器材选择、设计实验步骤、浮力的计算、重力的计算以及物体沉浮现象等，综合性强，考查了学生的实验设计能力，属于难题．