Question

【題目】小明游泳時(shí)發(fā)現(xiàn)，人在水中越往深處走就覺(jué)得所受的浮力越大。由此他猜想：“浮力的大小可能與物體浸入水中的深度有關(guān)或者與物體排開(kāi)水的體積有關(guān)”，于是他找來(lái)一個(gè)金屬圓柱體、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯和水等器材進(jìn)行了如圖1所示的探究，并繪制了彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)金屬塊的拉力和金屬塊所受浮力隨浸入液體深度變化的圖象，如圖2所示。

（1）分析圖象可知：描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況的圖象是______（選填“a”或“b”）； 物體排開(kāi)水的體積越大，物體所受的浮力就______（選填“越大”或“越小”）．金屬塊浸沒(méi)水中后所受浮力大小與金屬塊所處的深度______（選填“有”或“無(wú)”）關(guān)。

（2）該金屬塊在空氣中所受的重力為______N，當(dāng)金屬塊完全浸沒(méi)水中后所受的浮力是______N，該金屬塊的體積為______cm3。

（3）在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你再增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，用來(lái)研究浮力大小與液體密度的關(guān)系：______。

Answer 1

【答案】 a 越大 無(wú) 2.7 1 100 換用一杯密度不同的液體，將金屬浸沒(méi)在液體中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，與丙圖比較得出結(jié)論

【解析】（1）由上面的分析，在浸沒(méi)前金屬塊受到的浮力大小隨排開(kāi)液體的體積增大而增大，浸沒(méi)后排開(kāi)液體的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力大小不變，據(jù)此判斷出描述金屬圓柱體所受浮力的變化情況的圖象是a；比較乙、丙中的實(shí)驗(yàn)可知，物體排開(kāi)液體的體積增大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越來(lái)越小，由F浮＝G﹣F示知，物體受到的浮力越來(lái)越大，所以，得出的結(jié)論是物體排開(kāi)液體的體積越大，受到的浮力越大；根據(jù)圖a可知，金屬塊浸沒(méi)在水中后所受浮力大小與金屬塊所處的深度無(wú)關(guān)；（2）由圖象a可知，圓柱體完全浸沒(méi)后，圓柱體受的浮力為F浮＝1.0N，物體的重力G＝2.7N；由F浮＝ρ水gV排得：物體的體積V＝V排＝＝＝＝110﹣4m3＝100cm3，（3）研究浮力大小與液體密度關(guān)系時(shí)，要保持物體排開(kāi)液體的體積不變，根據(jù)稱重法比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大小即可，故增加的實(shí)驗(yàn)步驟是：換用一杯密度不同的液體，將金屬浸沒(méi)在液體中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，與丙圖比較得出結(jié)論。