Question

16．在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系“实验时，小洋进行了如图所示的实验．

（1）物块所受的重力G_物=2N；
（2）物块浸没在水中时所受到的浮力F_浮=0.4N；
（3）溢水杯的水没装满，会导致本实验测量的F_浮＞G_排（选填“＞”或“＜”）；
（4）若溢水杯装满水，则戊图与甲图测力计的读数差应该是0.4N；石块的体积应该是4×10^-5m³，
石块的密度应该是5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据图乙读出物体所受的重力；
（2）根据图丁读出物体完全浸没时测力计的示数，根据F浮=G-F求出浮力的大小；
（3）若溢出杯没装满水，则溢出水的体积会小于物体的体积；
（4）根据阿基米德原理，物体排开水的重力与物体所受的浮力相等；
由浮力公式求出物体排开水的体积，即等于物体的体积；
根据重力求出其质量，由密度公式求出其密度的大小．

解答 解：（1）由图乙知，物体的重力G=F=2N；
（2）由图丁知，测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N，则F_浮=G-F=2N-1.6N=0.4N；
（3）若溢水杯的水没装满，则物体排开的水不能够全部溢出，造成测量的G_排偏小，即F_浮＞G_排；
（4）根据阿基米德原理，若溢水杯装满水，则G_排=F_浮=0.4N；
由F_浮=ρ_水gV_排可知，石块的体积V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³；
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{\frac{2N}{10N/kg}}{4×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
故答案为：（1）2；（2）0.4；（3）＞；（4）0.4；4×10^-5；5×10³．

点评 本题是一道综合题，综合考查了学生的实验和计算能力，理解阿基米德原理是解答本题的关键．在计算物体的密度时，能够根据浮力知识得出石块的体积，是解决问题的关键．