Question

9．如圖是探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的若干操作，根據(jù)此圖回答下列問(wèn)題：
（1）若選用的操作是③④，可探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系．
（2）若探究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系，應(yīng)選用的操作是②③（填序號(hào)）．
（3）由操作可知，物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力大小為1N．
（4）由操作可知，物體的體積大小為100cm³．
（5）物體A的密度為4×10³kg/m³
（6）鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）③④兩組實(shí)驗(yàn)通過(guò)變換不同的液體，改變液體的密度，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示 變化，因?yàn)镕_浮=G-F_示，物體受到的浮力發(fā)生了變化，由此說(shuō)明浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
（2）②③兩組實(shí)驗(yàn)，用的是水（密度相同），物體浸入水中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
（3）由圖①、②所示實(shí)驗(yàn)，用稱重法可以求出物體完全浸沒在水中受到的浮力；
（4）物體浸沒在水中時(shí)，物體的體積與物體排開水的體積是相等的．利用阿基米德原理可求出物體排開水的體積，問(wèn)題便得到解決了；
（5）根據(jù)重量求出物體質(zhì)量，由ρ=$\frac{m}{v}$計(jì)算出物體的密度；
（6）由圖①、④所示實(shí)驗(yàn)，用稱重法可以求出物體完全浸沒在鹽水中受到的浮力；利用阿基米德原理可求出鹽水的密度，問(wèn)題便得到解決了．

解答 解：
（1）因?yàn)镕_浮=G-F_示，
所以由①③可知，物體浸沒水中受到的浮力：F₁=4N-3N=1N，
由①④可知，物體浸沒鹽水中受到的浮力：F₂=4N-2.8N=1.2N，
這里F₁≠F₂，可見，物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)；
（2）②③兩組實(shí)驗(yàn)，物體浸入水中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
（3）由圖①所示可知物體的重力G=4N，由圖③所示可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F=3N，物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F_浮=G-F=4N-3N=1N；
（4）物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排，則物體體積V=v_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4m³=100cm³；
（5）由圖①所示可知物體的重力G=4N，則物體的質(zhì)量為m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg，物體的密度ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{0.4kg}{{10}^{-4}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³；
（6）由圖①所示可知物體的重力G=4N，由圖④所示可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F=2.8N，物體浸沒在鹽水中時(shí)受到的浮力：F_浮=G-F=4N-2.8N=1.2N；由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}}{{g}_{{V}_{排}}}$=$\frac{1.2N}{10N/kg×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）液體的密度；（2）②③；（3）1；（4）100；（5）4×10³kg/m³；（6）1.2×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，熟練應(yīng)用控制變量法、分析清楚圖示實(shí)驗(yàn)情景是正確解題的關(guān)鍵．