Question

（2013?包頭二模）在探究“浮力的大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)的一次操作過程如圖甲所示．他先測(cè)出鐵塊所受到的重力G_鐵；然后將水倒入溢水杯中；把鐵塊浸入溢水杯中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F．接著他測(cè)出小桶和溢出水的總重G；并記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后整理器材．
（1）分析評(píng)估小明的實(shí)驗(yàn)，指出存在的問題（其中的兩點(diǎn)）①

沒有測(cè)量小桶重

；②

溢水杯中沒有裝滿水

．
（2）之后小明又找來一個(gè)大容器，并且在底部放了一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）．通過測(cè)量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F_浮，并繪制了如圖乙所示的圖象．請(qǐng)解答下列問題：
①分析圖象可知，水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）
②當(dāng)容器中水的深度超過8cm后，物塊的狀態(tài)是

漂浮

．
③物塊的密度是

800

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）把重物放入溢水杯前，溢水杯應(yīng)裝滿水，否則溢出的水小于物體受到的浮力；小桶中的水重等于小桶和水的總重減去小桶重，所以先要測(cè)出小桶的重力．
（2）①觀察圖象中一開始的變化趨勢(shì)可以看出，浮力在逐漸增大．
②從圖象看，當(dāng)水深達(dá)到8cm后，物塊的浮力不再增加，比較水深與物塊的邊長(zhǎng)可以看出它此時(shí)的浮沉狀況；
③確定了物塊漂浮，便可根據(jù)圖中的浮力得出物塊的重力，再利用密度公式即可求出物塊的密度．

解答：解：
（1）由題意得，測(cè)量小桶和溢出水的總重G之前沒有測(cè)量小桶重，所以水的重力無法得到；
由圖甲可知，溢水杯中沒有裝滿水，溢水杯中的水量不足，物體排出的水的重力小于物體受到的浮力．
（2）讀圖可知，水深從0逐漸增加到8cm的過程中，物塊所受浮力是越來越大的；
②圖中當(dāng)水深增至8cm以后，浮力不再變化，且此時(shí)的水深小于物塊的邊長(zhǎng)10cm，因此，說明物塊處于漂浮狀態(tài)；
③因?yàn)槲飰K漂浮，所以重力=浮力=8N，物塊的密度ρ_物=

m

V

=

G

a3g

=

8N

(0.1m)3×10N/kg

=800kg/m³．
故答案為：（1）①?zèng)]有測(cè)量小桶重；②溢水杯中沒有裝滿水；
（2）①增大；②漂��；③800．

點(diǎn)評(píng)：①本題是一道探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)，探究浮力大小實(shí)驗(yàn)是一個(gè)基本的、重要的實(shí)驗(yàn)，一定要掌握，掌握二次稱量法測(cè)物體所受浮力的方法，知道物體受到的浮力與所處深度無關(guān)．
②閱讀圖象，從中獲取有用的數(shù)據(jù)是本題解決的關(guān)鍵．其中通過比較水深與物塊邊長(zhǎng)判斷物塊的浮沉狀況，決定了能否順利求出物塊密度，值得我們學(xué)習(xí)與借鑒．