Question

如图所示是小明探究浮力的实验装置图（实验器材有：弹簧测力计、细绳、铁块、一杯水、一杯盐水）
（1）由图象可知，铁块浸没在水中时所受的浮力大小为______N；铁块的体积为______cm³
（2）比较B、C两图可得出结论：在同种液体中铁块所受的浮力大小与______有关．
（3）比较C、D两图可得出结论：在同种液体中铁块所受的浮力大小与______无关．
（4）比较C、E两图可得出结论：同一物体浸没在不同液体中所受的浮力大小与______有关．
（5）由图示可知，盐水的密度为______kg/m³．

Answer 1

解：（1）由图A与图C可知，物体浸没在水中受到的浮力为F_浮=3.6N-1.6N=2N；
∵F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_铁块，∴铁块的体积V_铁块===2×10^-4m³=200cm³．
（2）比较B、C两图可得出结论：在同种液体中铁块所受的浮力大小与排开液体体积多少有关．
（3）比较C、D两图可得出结论：在同种液体中铁块所受的浮力大小与浸入深度无关．
（4）比较C、E两图可得出结论：同一物体浸没在不同液体中所受的浮力大小与液体密度有关．
（5）由图A与图D可知，铁块浸没在盐水中时，铁块受到的浮力F_浮′=3.6N-1.5N=2.1N，
由阿基米德原理可知，铁块排开盐水的重力G_盐水=F_浮′=2.1N，
∵G=mg，∴铁块排开盐水的质量m_盐水===0.21kg，
铁块排开盐水的体积V_盐水=V_铁块=2×10^-4m³，
盐水的密度ρ_盐水===1.05×10³kg/m³．
故答案为：（1）2N；200；（2）排开液体体积多少；（3）浸入深度；（4）液体密度；（5）1.05×10³．
分析：铁块的重力与铁块浸没在液体中时弹簧测力计的拉力之差是铁块受到的浮力；由阿基米德原理与浮力公式可以求出铁块的体积；根据控制变量法的要求，分析各图示情景，然后得出结论；根据图示求出铁块浸没在盐水中受到的浮力，由阿基米德原理求出铁块排开水的重力，然后求出盐水的质量，最后由密度公式求出盐水的密度．
点评：熟练应用控制变量法、阿基米德原理、浮力公式的变形公式、密度公式、分析清楚图示情景，是正确解题的关键．