《2025年世超金典暑假乐园八年级物理人教版》

小明想做“探究影响浮力大小的因素”的实验,准备了如下实验器材：弹簧测力计、金属块、分别装有水和盐水的烧杯。实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。
(1) 分析____三幅图,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2) 金属块浸没在水中时所受浮力是____N,金属块的密度是____$kg/m^{3}$。(g 取 10 N/kg)
(3) 用图中的实验数据测出的盐水密度是____$kg/m^{3}$。
(4) 小明完成上述实验后又找来了一块橡皮泥,把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他的实验方法的错误之处：____。

答案：
(1)甲、丙、丁
(2)4 $1.25×10^{3}$
(3)$1.1×10^{3}$
(4)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同

如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间变化的图像,若不计水的阻力,求：(g 取 10 N/kg,$ρ_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3}$)
(1) 石料全部浸入水中时受到的浮力是多少？
(2) 石料的体积是多少？
(3) 石料的密度是多少？

答案： 解：
(1)由题图乙可知，当石料未浸入水中时，拉力等于重力，
即 $G_{石}=F_{1}=1500N$，
当石料全部浸入水中后，拉力 $F_{2}=900N$，
根据称重法可得
$F_{浮}=G_{石}-F_{2}=1500N - 900N = 600N$。
(2)根据阿基米德原理，$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$，得
$V_{排}=\frac{F_{浮}}{ρ_{水}g}=\frac{600N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$
$=6×10^{-2}m^{3}$，
因为石料全部浸入水中，所以石料的体积
$V_{石}=V_{排}=6×10^{-2}m^{3}$。
(3)石料的质量
$m_{石}=\frac{G_{石}}{g}=\frac{1500N}{10N/kg}=150kg$，
石料的密度
$ρ_{石}=\frac{m_{石}}{V_{石}}=\frac{150kg}{6×10^{-2}m^{3}}=2.5×10^{3}kg/m^{3}$。
答：
(1)石料全部浸入水中时受到的浮力是 600N。
(2)石料的体积是 $6×10^{-2}m^{3}$。
(3)石料的密度是 $2.5×10^{3}kg/m^{3}$。

五、科学小实验——浮不起来的木板
器材：一块小木板、一个脸盆、一张砂纸、水。
步骤：①用砂纸将木板打磨光滑；②往底面光滑的脸盆中倒入约占脸盆容积$\frac {2}{3}$的水,然后把木板用力压到盆底；③过一会儿松手,你会发现木板依旧在盆底,没有浮起来。
问题：木板一般会浮在水面上,是因为它的密度比水的密度小,但上面实验里的木板却始终没有浮起来,这是什么原因呢？

答案： 木板在水中漂浮时，浮力等于重力。当把光滑的木板与光滑的盆底合在一起时，木板底面的水被挤出去，木板下表面处没有向上的压力，木板就在盆底浮不起来了。