Question

7．在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，小明同學(xué)和他的伙伴們做了如圖所示的一系列實驗．

（1）①②③三次實驗是為了探究浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)系，分析①③④三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)．
（2）此實驗還探究了浮力的大小與液體密度的關(guān)系．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可知，鹽水的密度為1.2×10³kg/m³（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（3）若將圖③物體向上提，使其露出地面一部分，則水面高度會下降（選填“上升”或“下降”），杯底所受壓強(qiáng)將變小，若剪斷圖③中的細(xì)線，物體將下沉（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用控制變量法分析圖示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；
（2）根據(jù)F_浮=G-F計算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{ρ}_{鹽水}g}$計算出鹽水的密度；
（3）若將石塊向上提，露出水面一部分，則排開水的體積減小，液面下降，根據(jù)p=ρgh可知壓強(qiáng)變�。�
物體的浮沉取決于受到的重力和浮力的大小，當(dāng)重力大于浮力時物體下沉．

解答 解：（1））由圖示①②③三次實驗可知，物體排開液體的密度不變而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，排開液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，①②③三次實驗可以探究：浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在液體密度一定時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大．
由圖①③④三次實驗可知，物體排開液體的密度與體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，物體受到的浮力相同，由此可知：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)．
（2）由圖③⑤所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而排開液體的密度不同，液體密度越大，物體受到的浮力越大，由此可知：該實驗可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系；
（3）由①④知，浸沒在水中時的浮力F_浮水=9N-8N=1N；
由①⑤知，浸沒在鹽水中時的浮力F_浮鹽水=9N-7.8N=1.2N；
由題意知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則由F_浮=ρ_液V_排g得：
$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{ρ}_{鹽水}g}$，
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{F}_{浮水}}$×ρ_水=$\frac{1.2N}{1N}$×1×10³kg/m³=1.2×10³kg/m³．
若將圖③中物體向上提，露出水面一部分，則排開水的體積減小，液面下降，根據(jù)p=ρgh可知杯底所受壓強(qiáng)變小．
若剪斷圖③中的細(xì)線時，受到的重力9N大于受到的浮力1N，
因為F_浮＜G，所以物體將下沉．
故答案為：（1）排開液體體積；①③④；（2）液體密度；1.2×10³；（3）下降；變��；下沉．

點評 本題的關(guān)鍵此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，同時考查了有關(guān)浮力公式的應(yīng)用，在（2）中確定V_排相等是解決此題的關(guān)鍵．