Question

9．如圖所示是小明探究“影響浮力大小的因素”的實驗過程及有關(guān)數(shù)據(jù)，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg．

（1）由圖②、③、④所示實驗得出的結(jié)論是：液體密度相同，物體排開液體的體積越大，所受浮力越大．
（2）由圖④⑤所示實驗得出的結(jié)論是：物體浸沒在液體中時，所受浮力的大小與深度無關(guān)．
（3）小明由圖③、⑦所示實驗，得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)的結(jié)論，他的分析過程是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
（4）把物體從彈簧測力計取下，放入裝有某種液體的燒杯中如圖⑧所示，物體恰好處于懸浮狀態(tài)，那么這種液體的密度為6.25×10³kg/m³
（5）第⑥圖中物體所受的浮力是0.8N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法，掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出浮力的大小與排開液體的關(guān)系；
（2）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出物體浸沒在水中時受的浮力，物體全部浸沒在水中時浮力大小和深度無關(guān)；
（3）浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，在得出實驗結(jié)論時，要注意是否是在控制其他變量的情況下，研究了浮力與液體密度的關(guān)系；
（4）根據(jù)F_浮=G-F計算出在水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計算出物體的體積，根據(jù)ρ=$\frac{G}{gV}$計算出物體的密度，根據(jù)物體在液體中懸浮，故物體密度就是液體的密度；
（5）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出物體浸沒在水中時受的浮力．

解答 解：（1）由圖②、③、④所示實驗可知，液體的密度相同，排開液體的體積不同，物體所受的浮力大小不同，所以得出的結(jié)論是：在液體密度相同時，物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)；
（2）物體浸沒在液體中，探究和深度的關(guān)系時，應(yīng)該控制液體密度、排開液體體積相同，深度不同，符合要求的是④⑤兩圖；
（3）浮力的大小除與液體的密度有關(guān)外，還與物體排開的液體體積有關(guān)，在③、⑦實驗中沒有對物體排開液體的體積進行控制，導(dǎo)致結(jié)論不準確；
（4）由①④知，浸沒在水中時的浮力F_浮=5N-4.2N=0.8N；
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10^-4m³，
把物體從彈簧測力計取下，放入裝有某種液體的燒杯中如圖⑧所示，物體恰好處于懸浮狀態(tài)，物體的密度等于液體的密度，
液體的密度ρ_液=ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{{V}_{排}}$=$\frac{G}{g{V}_{排}}$=$\frac{5N}{10N/kg×0.8×1{0}^{3}{m}^{3}}$=6.25×10³kg/m³．
（5）由①⑤兩圖可以讀出，物體重力G=5N，物體全部浸沒在水中時彈簧測力計的拉力F_拉=4.2N，
物體全部浸沒在水中時的浮力F_浮=G-F_拉=5N-4.2N=0.8N，
⑥圖中物體接觸到燒杯底拉力減小，但因為液體密度、排開液體體積不變，物體受到浮力不變，還是0.8N．
故答案為：（1）液體密度相同，物體排開液體的體積越大，所受浮力越大；
（2）④⑤；（3）錯誤；（4）6.25×10³；（5）0.8．

點評 本題考查了探究浮力大小的實驗，涉及到影響浮力大小的因素、稱重法求浮力等，要注意控制變量法的應(yīng)用，分析問題時找準什么量在變，什么量不變．