Question

10．探究“浮力的大小等于什么”時，進(jìn)行了如圖所示的實驗步驟并根據(jù)實驗畫出彈簧測力計對石塊的拉力F隨石塊底部浸入水中深度h的變化情況，繪制了如圖所示的1圖象．
請回答（1）石塊重為4.2N，（2）浸沒時排開的水重為1.5N．
（3）為了使實驗結(jié)論更為可信，將石塊換成金屬塊或鉤碼等其他物體再進(jìn)行幾次實驗，其主要目的是B（填序號）
A．多次測量求平均值，以減小誤差   B．多次測量尋找規(guī)律，排出偶然性   C．探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
（4）實驗是通過比較物體所受的浮力與排開液體的重力，得出著名的阿基米德原理，即圖1中F₁、F₂、F₃、F₄滿足的關(guān)系是F₁-F₃=F₄-F₂
（5）分析圖象，可以計算出該金屬塊的密度是2.8×10³kg/m³．（已知${ρ}_{水}=1.0×1{0}^{3}$kg/m³）

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)圖象讀出小石塊的重力、排開水的重力．
（3）實驗中進(jìn)行多次實驗，有的是為了求平均值來減小誤差，有的是為了發(fā)現(xiàn)普遍成立的規(guī)律．
（4）比較小石塊的重力與排開液體的重力即可得出結(jié)論；
（5）物體完全浸沒時，V=V_排，根據(jù)V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計算出物體的體積；并根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$計算出物體的密度．

解答 解：（1）由圖可知，測力計的最大示數(shù)為4.2N，即在空氣中的示數(shù)，等于物體的重力；
（2）物體的重力4.2N，完全浸沒后測力計示數(shù)為2.7N，則浮力為F_浮=G-F=4.2N-2.7N=1.5N；
（3）本實驗多次實驗的目的是：多次測量找規(guī)律、排除偶然性，故B正確；
（4）實驗是通過比較物體所受的浮力與物體排開的水的重力，得出著名的阿基米德原理，浮力大小等于其排開的水的重力，即：F₁-F₃=F₄-F₂；
（5）物體受到的浮力F_浮=1.5N；由阿基米德原理可知V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.5×10^-4m³；
物體的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{4.2N}{10N/kg×1.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）4.2；（2）1.5；（3）B；（4）排開液體；阿基米德；F₁-F₃=F₄-F₂；（5）2.8×10³．

點(diǎn)評 本題考查了探究浮力大小的實驗，涉及到彈簧測力計的讀數(shù)和多次實驗的目的，看懂實驗圖和理解題意是解決本題的關(guān)鍵．