Question

8．在探究“影响浮力大小的因索”这一问题时，同学们做了如图所示的一系列实验．
（1）比较①②③弹簧测力计示数得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
（2）比较①③④（选填字母）三次实验，是为了探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力是1N，浸没在盐水中时受到的浮力是1.2N，说明浮力大小与液体密度有关．
（4）通过计算得出物体的密度是4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据控制变量法的要求，在①②③三图中，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同；
（2）为了探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关，应控制排开液体的体积和液体的密度相同，只改变深度；
（3）根据F_浮=G-F_拉求出浮力，分析浮力大小的影响因素；
（4）根据F_浮=ρ_水gV_排求出物体完全浸没时的体积，即物体的体积，再根据G=mg=ρ_物gV求出物体的密度．

解答 解：（1）读图并根据题意可知，图①中测力计的示数为4N，图②中测力计的示数为3.6N，图③中测力计的示数为3N，在液体密度相同时，图③的示数大于图②中示数，而又知图③中物体排开水的体积大于图②中物体排开水的体积，由此可知，浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（2）探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关，控制液体密度和排开液体体积相同，符合要求的是①③④；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力F_浮=G-F_拉=4N-3N=1N；
浸没在盐水中时受到的浮力F_浮′=G-F_拉′=4N-2.8N=1.2N；
由此可知，浮力大小和液体密度有关；
（4）由F_浮=ρ_水gV_排得：
物体的体积V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
由G=mg=ρ_物gV得：
物体密度ρ=$\frac{G}{gV}$=$\frac{4N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=4×10³kg/m³．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）①③④；（3）1；1.2；液体密度；（4）4×10³．

点评 此题主要考查的是学生对浮力计算、密度计算和控制变量法在实验中应用的理解和掌握，难度不大．