Question

（2011?漳州）在探究“浮力”和“物质密度”实验时，大宝利用实验桌上的器材做以下实验（g=10N/kg）：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测得金属块的重力是

1.8

N；此金属块的质量为

0.18

kg．
（2）接着，把弹簧测力计下面的金属块浸没在水中，弹簧测力计的读数是1.6N，金属块受到的浮力是

0.2

N．
（3）将金属块浸没水中，发现量筒液面变化如图乙所示，则金属块的体积是

20

cm³；由此可知它的密度是

9.0×10³

kg/m³．
（4）利用以上所用过的器材，你还可以做哪些实验？（写出其中一个即可）
实验目的：

探究F_浮与V_排关系

，实验过程：

a．用弹簧测力计测量出物重G；
b．将物体浸入水中记下弹簧测力计的示数F示，量筒中水面读数变化V_排；
c．进行多次测量，记下数据F_示、V_排，分析数据得出结论：物体浸入同种液体中的体积越大，在液体中受到的浮力越大

．

Answer 1

分析：（1）根据弹簧测力计的分度值读出示数，利用二力平衡条件得出物体的重力，再根据G=mg求出金属块的质量；
（2）金属块受到的浮力等于金属块的重力减去浸入液体时弹簧测力计示数；
（3）根据量筒的分度值得出两次量筒中液体的体积，金属块的体积等于两次量筒液体变化的体积，再根据密度公式求出金属块的密度；
（4）①用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动时，金属块受到的摩擦力和拉力相等，可以探究摩擦力的大小；
②金属块浸入水中的体积不同，排开液体额体积不同，受到的浮力不同，弹簧测力计的示数也不同，可以：探究F浮与V_排关系．

解答：解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，图甲中的示数为1.8N，此时金属块的重力和弹簧测力计的拉力相等，即G=1.8N，
根据G=mg可得，金属块的质量m=

G

g

=

1.8N

10N/kg

=0.18kg；
（2）金属块受到的浮力为F_浮=G-F′=1.8N-1.6N=0.2N；
（3）图乙中量程的分度值为2ml，
∵金属块完全浸没，
∴金属块的体积V=60ml-40ml=20ml=20cm³=2×10^-5m³，
金属块的密度ρ=

m

V

=

0.18kg

2×10-5m3

=9.0×10³kg/m³；
（4）实验一：实验目的：探究摩擦力的大小
实验过程：用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动，记下读数为F，则滑动摩擦力f=F．
实验二：实验目的：探究F浮与V_排关系
实验过程：a．用弹簧测力计测量出物重G；
b．将物体浸入水中记下弹簧测力计的示数F示，量筒中水面读数变化V_排；
c．进行多次测量，记下数据F_示、V_排，分析数据得出结论：物体浸入同种液体中的体积越大，在液体中受到的浮力越大．
故答案为：
（1）1.8；0.18；
（2）0.2；    
（3）20；9.0×10³；
（4）（答案不唯一，合理即可）
实验一：实验目的：探究摩擦力的大小；
实验过程：用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动，记下读数为F，则滑动摩擦力f=F．
实验二：实验目的：探究F浮与V_排关系；
实验过程：a．用弹簧测力计测量出物重G；b．将物体浸入水中记下弹簧测力计的示数F示，量筒中水面读数变化V_排；c．进行多次测量，记下数据F_示、V_排，分析数据得出结论：物体浸入同种液体中的体积越大，在液体中受到的浮力越大．

点评：本题考查了弹簧测力计和量筒的读数、密度和浮力的计算等，关键是分析所给的实验器材找出可以探究的实验，对学生的综合能力有一定的要求．