Question

4．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，同学们利用长方体物块A和弹簧测力计做了如图所示的实验．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1中实验数据，丁图中物体受到的浮力1N；
（2）分析图中甲图到丙图，说明浮力大小与排开液体的体积有关；
（3）分析丁图、戊图，说明浮力大小与液体的密度有关；
（4）实验中，另一小组同学做出了弹簧秤的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，从图2中可知，当物体所处深度为6cm时，物体受到的浮力是0.75N．

Answer 1

分析 （1）根据称重法测浮力求丁图中物体受到的浮力；
（2）（3）分别找到图中相同的量和变化的量，根据F_浮=G-F_示，比较浮力大小，得出浮力与变化量的关系；
（4）明确图象的所对应的长方体的状态，根据F_浮=G-F_示求出浮力刚浸没时的浮力大小，结合阿基米德原理求当物体所处深度为6cm时，物体受到的浮力．

解答 解：
（1）根据称重法测浮力可得，丁图中物体受到的浮力：
F_浮=G-F_示=4N-3N=1N，
（2）分析图中甲图到丙图，液体的密度相同，从乙到丙，排开液体的体积逐渐变大，测力计的示数逐渐变小，根据F_浮=G-F_示可知，浮力变大，说明浮力大小与 排开液体的体积有关；
（3）分析丁图、戊图，排开液体的体积相同，液体的密度不同，因两图中测力计示数不同，根据F_浮=G-F_示可知，物体受到的浮力不同，故说明浮力大小与液体的密度有关；
（4）实验中，另一小组同学做出了弹簧秤的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象；
从图2可知，物体的重G=4N；当物体下表面所处深度达到8cm后，测力计示数为3N不变，说明物体受到的浮力不变（即物体浸没在液体中）；
物体全部浸没时受到的浮力：
F_浮全=G-F_示全=4N-3N=1N；
根据阿基米德原理可得：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gSh_浸，则长方体在浸没前受到的浮力大小与h_浸成正比，
所以，当物体所处深度为6cm时，物体受到的浮力：
F_浮′=$\frac{6cm}{8cm}$×1N=0.75N．
故答案为：（1）1；（2）排开液体的体积；（3）液体的密度；（4）0.75．

点评 本题考查称重法测浮力、控制变量法的运用、数据分析及阿基米德原理的运用，难点是最后一问，关键是明确图象的所对应的物体的状态．