Question

【题目】热爱物理的小明同学认为物体所受浮力大小应该与液体多少有关，为了验证自己的想法是否正确他设计了如下实验，将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水，看到如图A、B、C所示的情景：

（1）比较A、B、C图可知：_____图中苹果受到的浮力较小，从_____图可以判断苹果的密度_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的密度；

（2）分析B、C两图可知，浮力大小与烧杯中水的多少_____（选填“有关”或“无关”）；

（3）若小明将苹果放入装满盐水的烧杯中，苹果静止时受到的浮力与C图相比_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若小明将苹果从盐水中取出，再用水把烧杯加满，则与苹果取出前相比，烧杯底受到的压力_____（选填“变大”、“不变’’或“变小”）；

（4）为了测出苹果的密度，小明把装有适量水的烧杯放在电子秤上（图D），电子秤的示数是502.0g；再将苹果轻放到水中，苹果漂浮（图E），电子秤的示数是670.7g；小明又用牙签将苹果压入水中浸没（图F，没有水溢出）．电子秤的示数是702.0g；那么，苹果的体积是_____cm3．密度是_____g/cm3；

（5）小明用牙签将苹果压入水中浸没时所用的力是_____N。

Answer 1

【答案】A B或C 小于 无关 不变 变小 200 0.8435 0.313

【解析】

（1）比较ABC三个图，液体的密度不变，A图中苹果排开水的体积最小，苹果受到的浮力最小；由B或C图可知，苹果漂浮在水面上，苹果的密度小于水的密度；

（2）BC两图可知，苹果漂浮在水面上，苹果处于平衡状态，由平衡条件可知，苹果受到的浮力等于苹果的重力，两种情况下，苹果的重力不变，则苹果受到的浮力不变，而B、C中水的体积不同，由此可知，浮力大小与烧杯中水的多少无关；

（3）将苹果放入装满盐水的烧杯中，苹果漂浮的液面上，苹果重力不变，由漂浮条件F浮=G可知，受到的浮力不变；

将苹果从盐水中取出，再用水把烧杯加满，液体密度变小，液体的深度不变，由F=pS＝ρghS可知，烧杯底受到的压力变小；

（4）由图DE可得出苹果的质量：m=670.7g﹣502.0g=168.7g，

由DF图可知苹果浸没在水中时受到的浮力，F浮=（0.702kg﹣0.502kg）×10N/kg=2N，

由F浮＝ρ水gV排可得，苹果体积V=V排==2×10-4m3＝200cm3，

所以苹果密度：ρ==0.8435g/cm3。

（5）用牙签将苹果压入水中浸没时，苹果受到浮力、重力和压力，这三个力是平衡力，

所以F压=F浮-G=2N-0.1687kg×10N/kg=0.313N。