Question

1．小华同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块，当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止，如图1所示：（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³；g取10N/kg）

（1）分析图1四幅图可知，圆柱体物块浸没在水中时所受浮力F_浮=5N；
（2）综合分析上述实验可知，圆柱体物块的密度是1.2×10³kg/m³；
（3）小华完成图1所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出图2所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图象，那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F_浮′=4N，对比图1的实验，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体的密度有关．

Answer 1

分析 （1）比较a、c中弹簧测力计的示数，根据F_浮=G-F确定浮力的大小；
（2）由阿基米德原理可求出物体的体积，根据（1）的结果求物块的密度；
（3）清楚图2中图象的含义，找到物体浸没时弹簧测力计的示数，根据F_浮=G-F求浮力；运用控制变量法，找出不变的量与变化的量，确定浮力与变化量之间的关系．

解答 解：（1）图a中弹簧测力计的示数即为物体的重力，图c中物体浸没时，弹簧测力计的示数为1N，物块浸没在水中时所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（2）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排，图c中物体浸没，所以V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³，物体的密度ρ=$\frac{G}{{gV}_{物}}$=$\frac{5N}{10N/kg×5{×10}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³；
（3）图2中，横坐标表示物体下降的高度，纵坐标表示弹簧测力计的示数大小，h从0-6cm对应的斜线表示物体正在逐渐浸入液体的过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小；h从6-8cm的水平线表示当浸没在液体中下降时，弹簧测力计的示数不变，所以，物体浸没在这种液体中受到的浮力F_浮′=6N-2N=4N．由实验知，浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟排开液体的密度有关；
故答案为：（1）5；（2）1.2×10³；（3）4；　排开液体的密度．

点评 本题探究影响浮力大小的因素，以图象呈现信息，考查学生分析图象和数据的处理能力及控制变量法的运用，从图象获取有效信息是解题的关键．