Question

19．某實驗小組探究“物體的浮沉條件”時，實驗室提供了如下器材：彈簧測力計、量筒、燒杯、銅塊、蠟塊、細線、水及其他簡單輔助器材．

（1）探究銅塊的下沉條件．實驗中，他們用兩種方法測量了銅塊受到的浮力：
方法1：測量過程及示數(shù)如圖（甲）所示，可得銅塊所受的浮力為0.2N．
方法2：測量過程及示數(shù)如圖（乙）所示，可得銅塊排開水的體積為20mL．根據(jù)F_浮=G=ρ_水V_排g可計算出浮力為0.2N（g取10N/kg）．通過以上實驗可得出銅塊浸沒在水中下沉的條件是：物體所受浮力小于重力．
（2）探究蠟塊上浮的條件．要測量蠟塊浸沒時的浮力，應(yīng)選用方法2（選填“方法1”或方法2“）．

Answer 1

分析 （1）由圖讀出金屬塊在空氣中重G、金屬塊浸沒在水中的彈簧測力計的示數(shù)F_示，利用稱重法求金屬塊所受的浮力，量筒兩次讀數(shù)之差就是金屬塊的體積，根據(jù)阿基米德壓力求出受到的浮力；物體受到的重力大于浮力時，物體將下沉；
（2）由于蠟塊的密度小，會漂浮在水中，在不施加外力的情況下，無法浸沒在水中，因此需考慮使用針壓法來進行實驗．

解答 解：（1）由甲圖可得，
G=2.2N，F(xiàn)_示=2N，
金屬塊所受的浮力，
F_浮=G-F_示=2.2N-2N=0.2N；
金屬塊的體積，
V=40mL-20mL=20mL=20cm³，
金屬塊受到的浮力，
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-6m³=0.2N；
金屬塊浸沒在水中下沉的條件，F(xiàn)_浮＜G，物體所受的浮力小于重力；
（2）由于蠟塊不下沉，不能直接測量蠟塊浸沒受到浮力的大小，要測量蠟塊浸沒時的浮力應(yīng)選方法2，用針將蠟塊完全壓入水中．
故答案為：（1）方法1：0.2；方法2：20；0.2；物體所受浮力小于重力；（2）方法2．

點評 本題考查了物體的浮沉條件、阿基米德原理、量筒和彈簧測力計的使用，要利用好稱重法測浮力、助沉法測體積，是一道常見題．