《2025年快乐暑假天天练数学物理生物》

5. 同样重的实心铜块和实心铁块,都浸没在煤油中,这时______(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块,铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,这时______(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大。(已知$\rho_{铜}＞\rho_{铁}＞\rho_{水}＞\rho_{煤油}$)

答案： 2. 同样由$V = \frac{G}{\rho g}$，$\rho_{铜}＞\rho_{铁}$，$G$相同，可得$V_{铜}＜V_{铁}$。铜块浸没在煤油中，$F_{浮铜}=\rho_{煤油}gV_{铜}$；铁块浸没在水中，$F_{浮铁}=\rho_{水}gV_{铁}$。因为$\rho_{水}＞\rho_{煤油}$，$V_{铜}＜V_{铁}$，所以$\rho_{水}gV_{铁}＞\rho_{煤油}gV_{铜}$，即$F_{浮铁}＞F_{浮铜}$，还是铁块受到的浮力大。
1. 铁 2. 铁

1. 小明用弹簧测力计、圆柱体、分别装有一定量的水和盐水的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。

(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是______N,方向为______。
(2)圆柱体浸没在盐水中时排开盐水的重力是______N。
(3)比较______两幅图可知,浸没在液体中的圆柱体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)由甲、乙、丙、丁四个步骤可知,浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关,对此正确的解释是浮力的大小与______有关。
(5)圆柱体的密度是______$kg/m^{3}$。

答案： 1. （1）根据称重法测浮力$F_{浮}=G - F$，由图甲知$G = 5N$，图丁知$F = 1N$，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力$F_{浮水}=G - F = 5N - 1N = 4N$；浮力方向总是竖直向上的。
（2）由图甲知$G = 5N$，图戊知$F_{盐水}=0.6N$，根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}$，圆柱体浸没在盐水中时$F_{浮盐水}=G - F_{盐水}=5N - 0.6N = 4.4N$，所以排开盐水的重力$G_{排盐水}=4.4N$。
（3）探究浸没在液体中的圆柱体所受浮力与液体密度关系时，要控制排开液体体积相同，改变液体密度。图丁、戊中圆柱体都浸没，排开液体体积相同，液体分别是水和盐水（密度不同），弹簧测力计示数不同（浮力不同），所以比较丁、戊两幅图可知。
（4）由图乙、丙，物体在水中深度变大，弹簧测力计示数变小，根据$F_{浮}=G - F$，浮力变大，此时物体排开水的体积变大，说明浮力与排开液体体积有关；图丙、丁中，物体浸没后，深度增加，弹簧测力计示数不变，浮力不变，因为排开液体体积不变，所以综合可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
（5）由$F_{浮水}=ρ_{水}gV_{排}$可得圆柱体体积$V = V_{排}=\frac{F_{浮水}}{ρ_{水}g}=\frac{4N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=4×10^{-4}m^{3}$；圆柱体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{5N}{10N/kg}=0.5kg$；根据密度公式$ρ=\frac{m}{V}=\frac{0.5kg}{4×10^{-4}m^{3}} = 1.25×10^{3}kg/m^{3}$。
1. （1）$4$；竖直向上 （2）$4.4$ （3）丁、戊 （4）物体排开液体的体积 （5）$1.25×10^{3}$