Question

4．在探究浮力大小與那些因素有關的實驗中，小明同學直接將重為3N的石塊浸沒在水和鹽水中時，彈簧測力計的示數如圖所示：
（1）從圖中可看出石塊所受浮力的大小與液體密度有關；
（2）若將石塊向上提，使其露出水面一部分，則水面高度會下降（選填“上升”或“下降”），杯底所受壓強將變��；
（3）從該實驗還可以知道鹽水的密度是1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）在甲、乙兩圖中，排開液體的體積相同，液體的密度不同，受到的浮力不同，據此得出結論．
（2）若將石塊向上提，露出水面一部分，則排開水的體積減小，液面下降，根據p=ρgh可知壓強變�。�
（3）求出了小石塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求小石塊的體積；利用稱重法求小石塊受到鹽水的浮力，再利用阿基米德原理求鹽水的密度．

解答 解：（1）F_浮≠F_浮′，物體排開液體的體積相同而液體的密度不同，物體受到的浮力不同，
由此可知，浮力的大小與液體的密度有關；
（2）若將石塊向上提，露出水面一部分，則排開水的體積減小，液面下降，根據p=ρgh可知杯底所受壓強變小．
（3）由（1）知道石塊浸沒在水中所受到的浮力F_浮=1N，
因為F_浮=ρ_水V_排g，
所以石塊的體積：
v=v_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{{10}^{3}kg/c{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4m³，
由乙圖可知，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=3N-1.8N=1.2N，
因為F_浮′=ρ_鹽水V_排g，
所以ρ_鹽水=$\frac{{{F}_{浮}}^{′}}{{V}_{排}g}$=$\frac{1.2N}{1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）液體密度；（2）下降；變�。唬�3）1.2×10³．

點評 本題考查了浮力的計算和物體的浮沉條件，同時考查了學生利用控制變量法分析數據得出結論的能力，會用稱重法測浮力、知道浮力大小的影響因素是本題的關鍵．