Question

【題目】小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題。

（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與液體____的關(guān)系；根據(jù)A與E兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為____N。

（2）小明對(duì)A、B、C、D四個(gè)步驟進(jìn)行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時(shí)與深度有關(guān)，有時(shí)與深度又無關(guān)。①對(duì)此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而____________(填“增大”“減小”或“不變”)；②當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度____________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

（3）在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出鹽水的密度為_____kg/m3。

（4）小明利用浮力和杠桿的知識(shí)，發(fā)明了一個(gè)密度稱。如圖，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A、B兩端分別掛有兩個(gè)完全相同的正方體C、D（邊長(zhǎng)為10 cm，重力為20 N），OA=10 cm，OB=8 cm。小聰向容器中倒入不同密度的液體，每次都將C浸沒在液體中，移動(dòng)物體D，使杠桿在水平位置平衡，OB上便可以標(biāo)出不同液體的密度值。

①當(dāng)物體C浸沒在水中時(shí)，物體D移動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)杠桿恰好水平靜止，那么OE的長(zhǎng)度為____cm，在E點(diǎn)表上ρ水。

②這個(gè)密度稱能夠測(cè)量的最小液體密度為______kg/m3。

③OB上的刻度是否均勻：_______(填“是”或“否”)。

Answer 1

【答案】密度 2.4 增大 無 1.2 5 0.4 是

【解析】

（1）影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積，要探究浮力和其中一個(gè)因素的關(guān)系，就要采用控制變量法控制另外一個(gè)因素一定；由此進(jìn)行解答；由“稱重法”可以測(cè)出物體在水中受浮力的大�。�（2）比較B和C；C與E實(shí)驗(yàn)，找出相同因素和不同因素，結(jié)合控制變量法的思想得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．（3）根據(jù)F浮＝G-F計(jì)算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V排＝計(jì)算出物體的體積，根據(jù)ρ液＝計(jì)算出鹽水的密度；或根據(jù)在水中和在鹽水中排開液體的體積相等列出關(guān)系式求出鹽水的密度．

（1）分析圖C與E，排開液體的體積相同，液體的密度不同，可得出浮力的大小與排開液體密度有關(guān)；由圖A知：G＝8N，由圖E知，F＝5.6N，所以F浮＝G-F＝8N-5.6N＝2.4N；

（2）探究物體浸沒在水中時(shí)所受浮力大小與深度是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個(gè)因素相同，實(shí)驗(yàn)B、C中物體在液體中浸沒的深度改變的同時(shí)，其排開液體體積是變化的，實(shí)驗(yàn)證明：浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大；當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關(guān)．

（3）由AD知，浸沒在水中時(shí)的浮力F浮水＝8N-6N-2N；∴F浮＝ρ水gV排得：V＝.由F浮＝鹽gV排得：鹽＝1.2kg/.

(4)①有題知，.F浮Cg1.0kg/10N/kg10N.G20N,20N,根據(jù)杠桿平衡條件：即10N10cm20N,即OE5cm.②測(cè)量的最小液體密度即FA受到的力最大，D 物體移到最右端B 位置，根據(jù)杠桿平衡條件，FAFDOB,即（20N）10cm20N8cm，得0.4kg/.（3）根據(jù)杠桿平衡條件LOA＝,

因?yàn)?/span>C物體浸沒在不同的液體中，,即（）,解得g，g,整理的

0.1m.這是個(gè)正比例函數(shù)，所以OB上的刻度是均勻的。