Question

15．小明用彈簧測力計(jì)、圓柱體、兩個(gè)相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和某液體，對浸在液體中的物體所受的浮力問題進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示．

（1）為了探究浮力大小與物體浸在液體中的深度有無關(guān)系，可選用CD圖的裝置來進(jìn)行操作．
（2）圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力是3N，圓柱體的體積是3×10^-4m³．
（3）根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算出某液體的密度是1.2×10³kg/m³．（g取l0N/kg）

Answer 1

分析 （1）探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)，然后答題；
（2）物體的重力與測力計(jì)拉力之差是物體受到的浮力，根據(jù)浮力公式求出物體的體積．
（3）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出物體浸沒在鹽水中時(shí)受到的浮力，根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，由圖示實(shí)驗(yàn)可知，圖C、D所示實(shí)驗(yàn)中物體排開液體的體積相同、深度不同，可以選用圖C、D所示實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關(guān)系．
（2）由圖A、C所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=G-F=10N-7N=3N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圓柱體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³；
（3）由圖A、E所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：
F_浮′=G-F′=10N-6.4N=3.6N，
浮力F_浮′=ρ_液gV_排，液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排}}$=$\frac{3.6N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）CD；  （2）3；3×10^-4； （3）1.2×10³．

點(diǎn)評 本題考查了探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)、求物體的體積與密度問題，要掌握稱重法測浮力的方法、應(yīng)用浮力公式即可解題，應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．