题目内容
16．通过物理课的学习，同学们知道了浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关．但是新闻报道中说：“北京‘水立方’游泳池的水比别的游泳池深了0.5m，因为水多了，浮力就大了，所以运动员在‘水立方’的比赛成绩会普遍提高．”小吴和小彤决定要探究浮力的大小是否与水的质量有关．
（1）他们用两块完全相同的橡皮泥各自进行了实验，两烧杯中分别加水300g和200g，步骤如图1所示，经过交流，发现实验结论是不一致的，你认为小彤的实验方案得出的结论更可靠，另一方案得出的结论不可靠的主要原因是未控制物体排开液体的体积相同．
（2）他们选择了可靠的实验方案继续实验，收集到的数据如下表所示．请在答题卡对应的表格中把浮力一栏补充完整．
| 实验序号 | 烧杯中水的质量m/g | 物体的重力G/N | 物体禁摩水中时受到的拉力F/N | 浮力F/N |
| 1 | 100g | 2 | 0.6 | |
| 2 | 200g | 2 | 0.6 | |
| 3 | 300g | 2 | 0.6 |
（3）小昊发现第一组数据中质量为100g的水产生的浮力大于其自身的重力，为什么会这样呢？于是他将实验序号1用的橡皮泥捏成圆柱状，利用量筒重新进行了实验探究，如图所示．
通过对实验数据的分析，他对浮力有了更深刻的认识：浮力的大小等于物体排开（选填“排开”、“排出”或“排开和排出都行”）液体受到的重力．
（4）如图2所示，容积为10dm3的圆柱形容器中盛有10N水．则该容器中的水在不溢出的情况下，对放入其中的物体能产生的最大浮力为90N（取g=10N/kg）．
分析 （1）要判断出浮力大小是否与水的质量有关，应保持其它因素相同；
（2）分析三种情况所受浮力的大小得出浮力与水的多少的关系；
（3）浸在液体中的物体等于其排开液体受到的重力；
（4）物体能够排开液体的最大体积V排=V容-V水，根据浮力公式计算即可．
解答 解：（1）要探究浮力大小是否跟水的多少有关，应使物体排开水的体积相同，所以小彤的方案更可靠；
（2）由表格中数据知，烧杯中水的质量不同，但物体所受的浮力相同，可得浸在液体中的物体所受的浮力与水的多少无关；
（3）浮力大小等于物体排开液体受到的重力；
（4）水的体积V水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{水}}{{gρ}_{水}}$=$\frac{10N}{10N/kg×1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1×10-3m3；
由图2知，物体在容器中排开液体的最大体积V排=V容-V水=10×10-3m3-1×10-3m3=9×10-3m3．
则所受的最大浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10-3m3=90N．
故答案为：（1）小彤；未控制物体排开液体的体积相同；（2）浸在液体中的物体所受的浮力与水的多少无关；（3）排开；（4）90．
点评 本题是探究影响浮力大小的因素实验，主要考查了控制变量法的应用，对实验数据的分析及对阿基米德原理的理解，在掌握基础知识的同时，更要注意理解透彻．
练习册系列答案
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