题目内容

5．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，同学们做了如图所示的一系列实验．请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，完成以下问题．

（1）分析图一中实验数据，可以得出物体重4 N，第4次实验时，物体受到的浮力1 N；物体的密度为4×103kg/m3
（2）分析图中第1图到第4图，说明浮力大小与排开液体的体积有关；
（3）分析图中4，5，说明浮力大小与液体密度有关；
（4）实验中，另一小组同学做出了弹簧秤A的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，如图二所示．从图象可知，当物体所处深度为8cm时，物体受到的浮力是1.5N．

分析 （1）物体的平衡状态指的是静止或者做匀速直线运动，在平衡状态下物体所受的力是平衡力．由此可得图一中物体重力；
由第4次实验，可计算物体受到的浮力大小，从而计算出物体的体积，再由密度公式计算物体的密度；
（2）（3）浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以探究中要运用控制变量法分析得出结论；
（4）由图二，用物体在空气中的重力，减去当h=8cm时弹簧测力计的拉力，就可以得到它受的浮力．

解答 解：（1）由于物体处于静止状态，所以是平衡状态．由图①可知物体受到的重力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，所以G=F1=4N；
第4次实验时，F浮=F1-F4=ρ水gV排，
所以物体的体积V=V排=$\frac{{F}_{1}-{F}_{4}}{{ρ}_{水}g}$，
物体密度：ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{{F}_{1}}{\frac{{F}_{1}-{F}_{4}}{{ρ}_{水}g}×g}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{4}}$×ρ水=$\frac{4N}{4N-3N}$×ρ水=4×103kg/m3；
（2）浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关，由第1图到第4图可知，物体浸入水中的体积逐渐增加，弹簧测力计示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）由4、5图，物体都浸没在液体中，排开液体的体积相同，在水和盐水中弹力测力计示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小与液体的密度有关；
（4）观察图象可知，物体的重力为4.5N，物体下表面所处深度h=8cm时，弹簧测力计的示数为3N，故物体所受浮力为4.5N-3N=1.5N．
故答案为：（1）4；1；4×103；（2）排开液体的体积；（3）液体密度；（4）1.5．

点评 本题探究“影响浮力大小的因素”的实验，考查了平衡力、密度公式和和浮力的计算，要能从图象得出有用的信息．注意根据图示得出浮力的影响因素时要用好控制变量法．

练习册系列答案
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11.60.200.328.00
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②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处
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