Question

小明猜想“浮力大小F与液体的密度ρ和物体排开液体的体积V有关”．他为了探究F与V的关系，自制了4个体积不相等的塑料块和两个体积相等的铜块和铝块（ρ_铜＞ρ_铝＞ρ_塑＞ρ_水），将各物块分别挂在弹簧测力计下，记下它们在空气中和完全浸没在水中时弹簧测力计的示数．小明记录的实验数据见下表（取g=10N∕kg）

实验次数	塑料块1	塑料块2	塑料块3	塑料块4	铝块5	铜块6
物体排开液体的体积V/cm3	10	20	30	40	40	40
弹簧测力计的示数F1/N（在空气中）	O.14	O.28	0.42	0.56	1.08	3.56
弹簧测力计示数F2/N（物块在水中）	O.04	0.08	O.12	0.16	O.68	3.16
浮力F/N	0.10	0.20	O.30	O.40	O.40	O.40

（1）分析数据，可得出物体受到浮力F与______有关，与物体的______无关．
（2）当物体排开水的体积V为75cm³时所受的浮力F=______N．
（3）通过表格数据，计算出塑料块密度是______g/cm³（取g=10N∕kg）
（4）实验中，他们做出了弹簧测力计的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，如图所示．从图象可知，当物体所处深度为8cm时，物体受到的浮力是______ N．

Answer 1

解：（1）由表中实验序号为1、2、3、4的实验数据可知，物体排开水的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关；由表中实验序号为5、6的实验数据可知，物体的密度不同而排开液体的体积相同，物体受到的浮力相等，由此可知，物体受到的浮力与物体的密度无关．
（2）当物体排开水的体积V为75cm³时所受的浮力F=ρgV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×75×10^-6m³=0.75N．
（3）由表中实验序号为1的实验数据可知，塑料块的重力G=0.14N，∵G=mg，∴塑料块质量m===0.014kg=14g，由表中实验数据可知，塑料块体积V=10cm³，塑料块的密度ρ===1.4g/cm³；
（4）由图象可知，物体的重力G=4.5N，当物体所处深度为8cm时，拉力F=3N，则物体受到的浮力F_浮=G-F=4.5N-3N=1.5N．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；密度；（2）0.75；（3）1.4；（4）1.5．
分析：（1）根据控制变量法，分析表中实验数据，根据实验数据分析答题．
（2）物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，由浮力公式可以求出物体受到的浮力．
（3）根据表中实验数据求出塑料块的重力，然后求出其质量；物体完全进入液体时排开液体的体积等于物体的体积，由表中数据求出塑料块的体积，最后由密度公式求出塑料块的密度．
（4）物体浸在液体中受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计的拉力之差，由图象求出物体的重力与弹簧测力计的拉力，然后求出物体受到的浮力．
点评：本实验考查了实验数据分析，应用控制变量法、浮力公式、密度公式、由图象求出重力与弹簧测力计的拉力即可正确解题．