Question

11．利用彈簧測力計、石塊、燒杯和水研究浮力．

（1）當石塊全部浸沒后，繼續(xù)讓石塊緩慢下沉，接觸杯底前，彈簧測力計的示數(shù)不變，這是因為浮力與深度無關．根據(jù)圖1、圖2可知，此時石塊受到的浮力為1N．
（2）利用空塑料桶和彈簧測力計制作了密度秤，如圖3所示．則彈簧測力計的示數(shù)與被測液體的密度之間的函數(shù)關系是圖4中的③（選填“①”、“②”或“③”）；
（3）圖2所示的裝置也可制成密度秤，該密度秤的刻度分布是：彈簧測力計示數(shù)越大處，密度秤所標注的密度越小；用此密度秤測量時，若物塊未完全浸沒，測得液體密度值將偏小；
（4）保留彈簧測力計，通過更換石塊、小桶來增大圖2、圖3所設計的“密度秤”的最大測量值．其中可行的是：圖2A、圖3C．
A．石塊質(zhì)量不變、體積變小    B．石塊質(zhì)量減小、體積不變
C．小桶質(zhì)量不變、體積變小    D．小桶質(zhì)量增大、體積不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)浮力大小與排開液體體積的關系得出結(jié)論；根據(jù)F_浮=G-F得出所受浮力的大��；
（2）利用F_浮=G-F和阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排結(jié)合圖4判斷對應的圖線；
（3）利用F_浮=G-F和阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排分析零刻度應標大小，彈簧測力計示數(shù)越大處，密度秤所標注的密度越�。蝗粑飰K未完全浸沒，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排則物體受到的浮力偏小，彈簧測力計示數(shù)偏小，測得液體密度值將偏小；
（4）由F_浮=G-F和F_浮=ρ_液gV_排可得，F(xiàn)=G-ρ_液gV_排，分析解答．

解答 解：
（1）當石塊全部浸沒后，繼續(xù)讓石塊緩慢下沉，接觸杯底前，彈簧測力計的示數(shù)不變，即所受浮力不變，這是因為完全浸沒的物體所受的浮力與深度無關；
根據(jù)圖1、圖2可知，物體的重力G=4N，物體完全浸沒時測力計的示數(shù)為3N，則F_浮=G-F=4N-3N=1N；
（2）由F_浮=G-F和F_浮=ρ_液gV_排可得，F(xiàn)=G-ρ_液gV_排，F(xiàn)與ρ_液圖象與③符合；
（3）由（2）的分析可知，F(xiàn)與ρ_液成反比，彈簧測力計示數(shù)越大處，密度秤所標注的密度越��；
若物塊未完全浸沒，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排則物體受到的浮力偏小，彈簧測力計示數(shù)偏大，測得液體密度值將偏�。�
（4）保留彈簧測力計，通過更換石塊、小桶來增大圖2、圖3所設計的“密度秤”的最大測量值，由F_浮=G-F和F_浮=ρ_液gV_排可得，ρ_液=$\frac{G-F}{g{V}_{排}}$=$\frac{mg-F}{g{V}_{排}}$，V_排減小，物體質(zhì)量不變，可以增大，“密度秤”的最大測量值；
故可知，A、浮力變小，V_排變小，“密度秤”的最大測量值增大；
C、小桶質(zhì)量不變、體積變小，“密度秤”的最大測量值增大；
BD體積不變，即V_排不變，“密度秤”的最大測量值不能改變．
故答案為：（1）深度； 1；（2）③；（3）小；��；（4）A； C．

點評 本題考查了學生對密度公式、阿基米德原理、彈簧測力計讀數(shù)的掌握和運用，靈活運用所學知識解決實際問題的能力，是一道難度較大的題目．