Question

2．小华在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，器材有：弹簧测力计一个，实心铜块一块，相同的大烧杯若干，水，某混合液体，细线等．

（1）小华进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将数据记录表中：

步  骤	B	C	D	E	F
弹簧测力计示数/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.1

（2）步骤B中，铜块所受浮力F_浮=0.1N．
（3）分析步骤A、B、C、D、E，可以说明：浮力大小跟排开液体的体积有关．
（4）用表格中的数据，可算出该混合液的密度是2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）认清弹簧测力计的分度值读数；
（2）由弹簧测力计的示数，根据“称重法”算出物体受到的浮力；
（3）运用控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力与变化量之间的关系；
（4）在步骤E和F中，根据铜块排开液体的体积不变（等于自身的体积）列方程，求出液体的密度．

解答 解：（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，其示数为2.7N；
（2）步骤B中，铜块所受浮力F_浮=G-F_示=2.7N-2.6N=0.1N；
（3）分析步骤A、B、C、D、E，排开液体的密度不变，其中步骤B、C、D中排开液体的体积逐渐增大，根据F_浮=G-F_示，浮力大小也逐渐增大；
在步骤D、E中，铜块排开液体的体积大小保持不变，所受浮力大小也保持不变，综上，铜块所受的浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
（4）在步骤E中，铜块受到的浮力F_浮水=G-F_示E=2.7N-2.4N=0.3N，在步骤F中，铜块受到的浮力F_浮液=G-F_示F=2.7N-2.1N=0.6N，铜块排开液体的体积都等于自身的体积，所以，V_排水=V_排液，根据阿基米德原理，$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮液}}{{ρ}_{液}g}$，所以ρ_液=$\frac{{F}_{浮液}}{{F}_{浮水}}{×ρ}_{水}$=$\frac{0.6}{0.3}$×10³kg/m^3₌2×10³kg/m³．
故答案为：（1）2.7；
（2）0.1；  
（3）排开液体的体积；
（4）2×10³．

点评 本题探究“浮力大小与哪些因素有关”，考查弹簧测力计的读数、阿基米德原理、测液体的密度、控制变量法等知识，属于中等难度的题目．