Question

11．據(jù)圖完成題目要求．

（1）補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟：
（a）用彈簧秤稱物體A重力，得A的重力為4N；
（b）將物體A部分浸入水中，彈簧秤示數(shù)為3.6N，由此可知物體A受到的浮力為0.4N；
（c）將物體A全部浸入水中，彈簧秤示數(shù)為3N，由此可知物體A受到的浮力為1N；
（d）將物體A全部浸入水中更深處，彈簧秤示數(shù)仍為3N，說明物體浸沒同種液體中，受到的浮力與浸入的深度無關(guān)；
（e）將物體A全部浸入鹽水中，彈簧秤示數(shù)為2.8N，由此可知物體A受到的浮力為1.2N；物體A受到的浮力增大（填“增大”或“減小”）了，說明排開液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，浮力越大；
（2）求出物體A、鹽水的密度．（水的密度取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）（a）用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣可以測(cè)量物體的重力；
（b）（c）根據(jù)F_浮=G-F_示即可求出物體在不同情況下受到的浮力；
（d）計(jì)算A浸入水中更深時(shí)的浮力，從而得出浮力與浸入深度的關(guān)系；
（e）計(jì)算A全部浸入鹽水中受到的浮力，與浸沒在水中受到浮力比較得出結(jié)論；
（2）根據(jù)物體A在水和鹽水中浸沒時(shí)受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理計(jì)算體積，由密度公式計(jì)算密度．

解答 解：
（1）（a）由圖A知，A測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，所以A的重力：G=F_a=4N；
（b）由圖（b）A部分浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)F_b=3.6N，由此可知物體A受到的浮力：F_浮=G-F_b=4N-3.6N=0.4N；
（c）由圖（c）A部分全部浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)F_c=3N，由此可知物體A受到的浮力：F_浮′=G-F_c=4N-3N=1N；
（d）由圖（d）A全部浸入水中更深處，彈簧秤示數(shù)仍為3N，所以A受到浮力仍為1N．由（c）（d）可知，物體浸沒同種液體中，受到的浮力與浸入的深度無關(guān)；
（e）由圖（e）A部分全部浸入鹽水中，彈簧測(cè)力計(jì)F_e=2.8N，由此可知物體A受到的浮力：F_浮鹽=G-F_e=4N-2.8N=1.2N；
比較可知，A浸沒在鹽水中比水中時(shí)受到的浮力大些，說明排開液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，浮力越大；
（2）當(dāng)A浸沒在水中時(shí)，根據(jù)F_浮′=ρ_液gV_排，
物體A的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$，
所以物體A的密度：ρ_A=$\frac{G}{\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}×g}$=$\frac{G}{{F}_{浮}′}$×ρ_水=$\frac{4N}{1N}$×ρ_水=4×10³kg/m³；
物體A浸沒在鹽水中時(shí)，F(xiàn)_浮鹽=ρ_鹽gV_排，
ρ_鹽=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{V}_{排}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽}}{\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水g}}×g}$=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{F}_{浮}′}$×ρ_水=$\frac{1.2N}{1N}$×ρ_水=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）（a）4；（b）3.6；0.4；（c）3；1；（d）3；物體浸沒同種液體中，受到的浮力與浸入的深度無關(guān)；（e）2.8；1.2；排開液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，浮力越大；（2）物體A的密度為4×10³kg/m³；鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究浮力影響因素的實(shí)驗(yàn)，要能熟練運(yùn)用稱重法和阿基米德原理計(jì)算浮力，同時(shí)也提供了利用浮力計(jì)算物體密度的方法，這是�？嫉念}型，要掌握好．