Question

为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了下图所示的实验：

（1）你觉得合理的实验顺序是

甲、丁、乙、丙

．
（2）利用

甲、乙

两步骤可以测出浮力的大小，浮力为

0.5

N．
（3）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于

排开的液体受到的重力

．
（4）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力

不变

（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（5）合金块的密度是

4×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：浸在液体中的物体受到液体向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力．
（1）实验顺序的排列从能否完成实验、作法是否规范考虑．
（2）已知物重和浸没时弹簧测力计的示数，两者之差就是浮力．
（3）将物体所受浮力与小桶中的水重进行对比，可得出结论．
（4）物体在液体中受到的浮力与液体密度和排开液体体积有关，浮力是否变化，从密度、深度是否变化分析．
（5）已知物重，可以得到质量；已知浮力和水的密度，利用V=V_排=

F浮

ρ水g

得到体积；已知物体质量和体积，利用ρ=

m

V

计算合金块的密度．

解答：解：
（1）因为浮力等于排开的液体重力，所以要得到物体的重力和排开的液体重力，并且先要测量物重，液体要盛在容器中．所以实验顺序为甲、丁、乙、丙．
（2）要得到浮力，需要得到物重和浸没时受到的拉力，所以选择甲、乙两过程；
物体受到的浮力为F_浮=G-G′=2N-1.5N=0.5N
（3）物体受到的浮力为0.5N．物体浸没后，从溢水杯中溢出的水重0.5N．所以浮力等于排开的液体受到的重力．
（4）浸没后，物体在向下运动过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，故所受浮力不变．
（5）物体的质量为m=

G

g

=

2N

10N∕kg

=0.2kg
物体的体积为V=V_排=

F浮

ρ水g

=

0.5N

1.0×103kg∕m3×10N∕kg

=0.5×10^-4m³
合金块的密度为ρ=

m

V

=

0.2kg

0.5×10-4m3

=4×10³kg/m³
故答案为：
（1）甲、丁、乙、丙；
（2）甲、乙；0.5；
（3）排开的液体受到的重力；
（4）不变；
（5）4×10³kg/m³．

点评：保证溢水杯中溢出的水全部流入小桶是减小误差，得到浮力与排出水重是否相等的关键．