Question

【題目】為了探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)，某興趣小組的同學(xué)，用同一物體進(jìn)行了如圖所示的操作，并記下物體靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)。圖乙中物體未放入前溢水杯裝滿水，物體浸沒后用量筒測出溢出水的體積，如圖丁所示。

（1）為了探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)選擇__________兩圖；

（2）乙圖中物體對杯底的壓力為_____ N；

（3）物體浸沒在水中時(shí)所受浮力大小為________N，鹽水的密度為__________kg/m3。

Answer 1

【答案】 甲、丙 0.3 0.5 1.2×103

【解析】探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)

（1）探究浮力的大小與液體密度關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制物體排開液體的體積和深度相同，改變液體的密度，由圖可知甲、丙兩圖符合；

（2）甲中的物體受到豎直向上的浮力和彈簧測力計(jì)的拉力以及豎直向下的重力作用處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得：F浮 +F1 =G--------①，

乙中物體接觸容器底部，此時(shí)物體受到豎直向上的浮力、彈簧測力計(jì)的拉力、溢水杯的支持力和豎直向下的重力，處于平衡狀態(tài)，則F浮 +F2 +F支持 =G-------②，

因物體受到的浮力不變，物體的重力不變，所以，由①②可得：F支持 =F1-F2=1.5N-1.2N=0.3N，

因物體受到的支持力和對容器的壓力是一對相互作用力，二力大小相等，所以，乙圖中物體對杯底的壓力為0.5N；

（3）由圖丁可知，物體排開（溢出）水的體積：V排=50ml=50cm3=5×10-5m3，物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力：

F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3 10N/kg×5×10-5m3=0.5N，

代入①式可得，物體的重力：G=F浮 +F1=0.5N+1.5N=2N，

物體在鹽水中受到的浮力：F浮′=G-F拉′=2N-1.4N=0.6N，

由F浮 =ρgV排得，鹽水的密度：ρ鹽水 =F浮/gV排=0.6N/10N/kg×5105m3=1.2×103kg/m3。