题文

为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块（不吸水）、细线、水、细铁丝． （1）小明想探究金属块的下沉条件．实验中，他用称重法测量了物体受到的浮力： ①如图所示，用弹簧测力计测出金属块在空气中重力G=______； ②将金属块浸没在水中，可得到小金属块所受的浮力F浮=______． ③由此可得物体在水中下沉的条件是______． ④小明发现此实验还可得到金属块的密度为______kg/m3． （2）小红想探究木块上浮的条件．实验中她需要测出木块浸没在水中时所受到的浮力，若采用小明的称重法测，你认为可行吗？______．若可行，请你写出还应采取的措施；若不可行，请你利用本题中所提供的器材另外设计实验．（请将本题答案写在下面的横线上） ______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）①如图所示，弹簧测力计的分度值是0.2N，则金属块在空气中重力G=2.2N； ②将金属块浸没在水中，测力计对金属块的拉力F′=2N，小金属块所受的浮力F浮=G-F′=2.2N-2N=0.2N． ③金属块的重力G=2.2N，金属块受到的浮力F浮=0.2N，由此可得物体在水中下沉的条件是F浮＜G． ④由于金属块完全浸没在水中，则V金=V排； 已知：G=ρ金gV金，即V金= G ρ金g ； F浮=ρ水gV排，即V排= F浮 ρ水g ； 则： G ρ金g = F浮 ρ水g ，所以有：ρ金= Gρ水 F浮 = 2.2N×1.0×103kg/m3 0.2N =11×103kg/m3． （2）由于木块不下沉，不能直接测量木块受到浮力的大小，所以不能用称重法探究木块上浮的条件． 实验中要想需要测出木块浸没在水中时所受到的浮力，可采用如下步骤： ①在量筒中装入适量的水，记下体积V1； ②将木块放入量筒的水中，并用细铁丝将木块全部按入水中，记下此时的体积V2； ③利用阿基米德原理F浮=G排=ρ水g（V2-V1）即可求得木块浸没在水中时受到的浮力． 故答案为：（1）①2.2N；②0.2N；③F浮＜G；④11×103kg/m3 （2）不行； 实验步骤：①在量筒中装入适量的水，记下体积V1； ②将木块放入量筒的水中，并用细铁丝将木块全部按入水中，记下此时的体积V2； ③利用阿基米德原理F浮=G排=ρ水g（V2-V1）即可求得木块浸没在水中时受到的浮力．

据专家权威分析，试题“为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒..”主要考查你对  物体的浮沉条件及其应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

物体的浮沉条件及其应用

考点名称：物体的浮沉条件及其应用

• 物体浮沉条件:
  

  上浮		下沉	悬浮	漂浮	沉底
  F浮>G		F浮<G	F浮=G	F浮=G	F浮+N=G
  实心物体	ρ液>ρ物	ρ液<ρ物	ρ液=ρ物 V排=V物	ρ液>ρ物 V排<V物	ρ液>ρ物 V排=V物
  处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用			可以停留在液体的任何深度处	是“上浮”过程的最终条件	是“下沉”过程的最终状态
  			处于静态，受平衡力