Question

【题目】多多学习了浮力知识后进一步思考，浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢？
（1）多多利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计，进行了如下探究，如图所示，实验步骤如下： ①在烧杯中盛适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m1=130g；
②用测力计测出圆柱体的重力G=1N；
③如图所示，将圆柱体部分没入水中，记下测力计的示数F，则圆柱体所受水的浮力为 ． 保持圆柱体浸入水中的部分不变，向天平的右盘加入适量的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数m2 ， 则圆柱体对水的压力为（均用字母表示）
（2）下表为多多记录的实验数据，（表中h2大于h1）g取10N/kg

圆柱体的位置	测力计的示数F/N	圆柱体侵入后天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入	0.9	140
圆柱体浸没深度h1	0.8	150
圆柱体浸没深度h2	0.8	150

①通过分析表格中的数据，可以得出，浮力的大小（选填，大于、小于或等于）物体对液体压力的大小，此外，他们还发现，物体浸没时浮力与浸入的深度（选填，有关或无关）
②由实验中的数据可见知，该圆柱体的密度为kg/m3
（3）实验结束后，多多联想到压强知识，提出了下面问题，请你帮助他解答， 圆柱体从部分浸入水中到完全浸没，圆柱体下表面受到水的压强；烧杯对天平的压强 ． （以上两空均选填，变大，变小或不变）

Answer 1

【答案】
（1）G﹣F；（m2﹣m1）g
（2）等于；无关；5×103
（3）变大；变大
【解析】解：（1）③弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力，即浮力为：F浮=G﹣F；

物体对液体的压力等于增加砝码的重力，F压=（m2﹣m1）g．（2）①圆柱体浸没在水中，应取第二、三两组数据：

根据称重法，浮力F浮=G﹣F示分别求出三次实验所受浮力大小：

F浮1=G﹣F示1=1N﹣0.9N=0.1N；

F浮2=G﹣F示2=1N﹣0.8N=0.2N；

F浮3=G﹣F示3=1N﹣0.8N=0.2N；

因圆柱体对水的压力为F=（m2﹣m1）g；

三次实验对应的圆柱体对水的压力分别为：

F1=（140﹣130）×10﹣3 kg×10N/kg=0.1N，

F2=（150﹣130）×10﹣3 kg×10N/kg=0.2N，

F3=（150﹣130）×10﹣3 kg×10N/kg=0.2N，

故可以得出，浮力的大小等于物体对液体压力的大小；

因圆柱体浸没在水中的深度h2大于h1

但受到的浮力等于0.2N，故可以得出物体浸没时浮力与浸入的深度无关；②二、三组数据看出物体已浸没水中，F浮=ρ水gV排，

圆柱体体积：

V=V排= = =2×10﹣5 m3，

圆柱体的质量：m= =0.1kg；

因此圆柱体的密度：

ρ= =5×103kg/m3．（3）圆柱体从部分浸入水中到完全浸没，圆柱体下表面的深度增加，受到水的压强变大；

水对圆柱体有向上的浮力作用，根据力的作用的相互性，圆柱体会对水产生向下的反作用力，烧杯对天平的压力增大，压强变大．

所以答案是：（1）③G﹣F；（m2﹣m1）g；（2）①等于；无关；②5×103；（3）变大；变大．

【考点精析】解答此题的关键在于理解探究浮力大小的实验的相关知识，掌握浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关．