Question

1．小華同學(xué)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，在彈簧測力計下懸掛一圓柱體物塊，當(dāng)圓柱體物塊下表面與水面相平時開始緩慢下降，直到與燒杯底接觸為止，如圖1所示：（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³；g取10N/kg）

（1）分析圖1四幅圖可知，圓柱體物塊浸沒在水中時所受浮力F_浮=5N；
（2）綜合分析上述實驗可知，圓柱體物塊的密度是1.2×10³kg/m³；
（3）小華完成圖1所示的實驗后，把水換成另一種液體重復(fù)上述實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出圖2所示的彈簧測力計拉力F隨物體下降高度h變化的圖象，那么物體浸沒在這種液體中受到的浮力F_浮′=4N，對比圖1的實驗，這表明浸在液體中的物體所受浮力的大小跟排開液體的密度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）比較a、c中彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F確定浮力的大小；
（2）由阿基米德原理可求出物體的體積，根據(jù)（1）的結(jié)果求物塊的密度；
（3）清楚圖2中圖象的含義，找到物體浸沒時彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F求浮力；運用控制變量法，找出不變的量與變化的量，確定浮力與變化量之間的關(guān)系．

解答 解：（1）圖a中彈簧測力計的示數(shù)即為物體的重力，圖c中物體浸沒時，彈簧測力計的示數(shù)為1N，物塊浸沒在水中時所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（2）根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排，圖c中物體浸沒，所以V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³，物體的密度ρ=$\frac{G}{{gV}_{物}}$=$\frac{5N}{10N/kg×5{×10}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³；
（3）圖2中，橫坐標(biāo)表示物體下降的高度，縱坐標(biāo)表示彈簧測力計的示數(shù)大小，h從0-6cm對應(yīng)的斜線表示物體正在逐漸浸入液體的過程中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小；h從6-8cm的水平線表示當(dāng)浸沒在液體中下降時，彈簧測力計的示數(shù)不變，所以，物體浸沒在這種液體中受到的浮力F_浮′=6N-2N=4N．由實驗知，浸在液體里的物體受到的浮力大小還跟排開液體的密度有關(guān)；
故答案為：（1）5；（2）1.2×10³；（3）4；　排開液體的密度．

點評 本題探究影響浮力大小的因素，以圖象呈現(xiàn)信息，考查學(xué)生分析圖象和數(shù)據(jù)的處理能力及控制變量法的運用，從圖象獲取有效信息是解題的關(guān)鍵．