Question

20．在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：
A．可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)
B．可能跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)
C．可能跟液體的密度有關(guān)
D．可能跟物體的密度有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：
他在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一過(guò)程中：

（1）鐵塊從位置1→2→3的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，說(shuō)明鐵塊受到的浮力變大；從位置3→4的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變．（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想B是正確的．（填上面猜想的字母）
（3）如圖2所示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了上述猜想C是正確的（填上面猜想的字母），該物體的體積是50cm³，密度是8g/cm³．

Answer 1

分析 （1）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是越往下越大的，根據(jù)1-2-3的過(guò)程或3-4的過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)指針位置的變化來(lái)判斷彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化；
（2）根據(jù)稱重法即可判斷鐵塊受到的浮力的變化；進(jìn)一步判斷以上實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證的猜想；
（3）比較圖2，得出浮力大小與液體密度的關(guān)系；
根據(jù)①④計(jì)算出物體浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力，根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出物體的體積，可計(jì)算出物體的密度．

解答 解：（1）讀圖可知，鐵塊從位置1-2-3的過(guò)程中，排開(kāi)液體的體積逐漸增大，而彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變小，根據(jù)F_浮=G-F_拉，說(shuō)明鐵塊受到的浮力變大；
從位置3-4的過(guò)程中，鐵塊都是完全浸沒(méi)，排開(kāi)的液體體積不再變化，只改變其深度，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變．
（2）通過(guò)1-2-3的過(guò)程可知，浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，故可驗(yàn)證上述猜想B是正確的．
（3）圖2物體排開(kāi)液體的體積相同，液體的密度不同，物體所受浮力不同，可知浮力大小與液體的密度有關(guān)，猜想C正確；
由①④得，物體浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力F_浮=G-F=4N-3.5N=0.5N；
由F浮=ρ液gV排得，物體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³=50cm³；
物體的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg；
則物體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.4kg}{5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=8×103kg/m³=8g/cm³．
故答案為：
（1）變��；變大；不變；不變；
（2）B；
（3）C；50；8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)中要明確觀察的重點(diǎn)應(yīng)放在觀察物體浸沒(méi)的程度、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，并尋找它們之間的變化關(guān)系，最終分析出正確的結(jié)論．