Question

如圖是某一小組探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）從①、②兩圖可知物體A在水中所受的浮力大小是

0.4

N．
（2）若選用的操作是①④⑤，可探究浮力的大小與

液體的密度

的關(guān)系．
（3）若探究浮力大小與物體浸沒(méi)深度的關(guān)系，應(yīng)選用的操作是

①③④

（填序號(hào)）．
（4）若探究浮力大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，應(yīng)選用的操作是

①②③（或①②④）

（填序號(hào)）．
（5）另一小組在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，繪制了彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體B的拉力和物體B所受浮力隨浸入液體深度變化的兩條圖線．如圖2所示．分析圖象可知：
①曲線

a

（選填“a”或“b”）描述的是物體B所受浮力的變化情況．
②物體B所受重力為

2.7

N，物體B的密度為為

2.7×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）掌握稱(chēng)重法浮力的計(jì)算，根據(jù)①、②的測(cè)力計(jì)示數(shù)由F_浮=G-F計(jì)算出浮力的大小；
（2）由①、④和①、⑤分別求出物體在水和鹽水中的浮力，又V_排相同，可得知浮力大小與液體密度的關(guān)系；
（3）要探究浮力大小與物體浸沒(méi)深度的關(guān)系，則需控制液體的密度相同，且浸沒(méi)的深度不同；
（4）要探究浮力大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系，則應(yīng)控制液體的密度相同，物體浸在液體中的體積不同；
（5）①物體浸沒(méi)前所受浮力隨深度的增加而增大，當(dāng)完全浸沒(méi)后，所受浮力將不變；
②當(dāng)浮力等于0時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力；
根據(jù)B完全浸沒(méi)時(shí)的浮力計(jì)算出物體的體積，然后根據(jù)ρ=

m

V

=

G

gV

計(jì)算出物體的密度．

解答：解：（1）由①知，物體的重力G=4N，由②知，F(xiàn)=3.6N，所以F_浮=G-F=4N-3.6N=0.4N；
（2）由①④知，物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為F_浮水=4N-3N=1N
完全浸沒(méi)在鹽水中受到的浮力為F_浮鹽水=4N-2.8N=1.2N；
兩種情況排開(kāi)液體的體積相同，液體的密度不同，浮力不同，可探究浮力大小與液體密度的關(guān)系；
（3）要探究浮力大小與物體浸沒(méi)深度的關(guān)系，則需控制液體的密度相同，且浸沒(méi)的深度不同，所以應(yīng)選擇①③④兩圖；
（4）若探究浮力大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，則應(yīng)控制液體的密度相同，物體排開(kāi)液體的體積不同，所以應(yīng)選擇①②③或①②④；
（5）①完全浸沒(méi)前，深度越大，物體排開(kāi)水的體積越大，所受浮力越大；完全浸沒(méi)后，排開(kāi)水的體積不變，所受的浮力不變，所以浮力隨深度的變化是先變大后不變，應(yīng)為a；則b是拉力隨深度的變化情況；
②由圖象知，當(dāng)F_浮=0時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.7N，則G=2.7N；
當(dāng)物體完全浸沒(méi)時(shí)的浮力為1.0N，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排得：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.0N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.0×10^-4m³
則ρ=

m

V

=

G

gV

=

2.7N

10N/kg×1.0×10-4m3

=2.7×10³kg/m³．
故答案為：（1）0.4；（2）液體的密度；（3）①③④； （4）①②③（或①②④）；（5）①a； ②2.7； 2.7×10³．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了稱(chēng)重法浮力的計(jì)算，阿基米德原理、密度公式及控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)還考查了有關(guān)圖象的分析，綜合性較強(qiáng)．