Question

小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系．他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示．

（1）上述四种情况，______图中金属块所受到的浮力最小．
（2）做丙、丁两次实验，是为了探究浮力大小与______有关．
（3）做______两次实验，是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关．
（4）如图所示，当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中，从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中，以下能表示弹簧测力计示数F_拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是______

Answer 1

解：（1）金属块受竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧秤的拉力F，竖直向上的浮力F_浮作用，金属块处于平衡状态，由平衡条件得：G=F+F_浮，F=G-F_浮，由此可知，弹簧测力计的示数F越大，金属块受到的浮力越小，由图可知，甲图中弹簧测力计示数最大，金属块受到的浮力最小．
（2）由图可知，丙、丁两次实验，金属块排开液体的体积和浸没的深度都相同，只有液体的种类不同，因此是探究浮力与液体种类的关系．
（3）探究浮力与深度的关系时，根据控制变量法的思想，应控制液体种类和排开液体的体积相同，只改变浸没的深度，符合条件的只有乙、丙，数据显示浮力与浸没的深度无关．
（4）金属块受竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧秤的拉力F，竖直向上的浮力F_浮作用，金属块处于平衡状态，由平衡条件得：G=F+F_浮，F=G-F_浮，随着金属块底部浸入水中深度h的增加，金属块排开水的体积变大，金属块受到的浮力F_浮变大，弹簧测力计的示数变小，当金属块完全浸没入水中时，金属块受到的浮力不变，弹簧测力计的示数不再变化，图象C符合弹簧测力计示数F_拉与金属块底部浸入水中深度h关系．
故答案为：（1）甲；（2）液体种类（液体密度）；（3）乙、丙；（4）C．
分析：根据以下分析答题：
（1）金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用，在数值上重力=浮力+拉力．
（2）丙、丁两图，金属块浸没在液体中，排开液体的体积相同，液体种类不同．
（3）探究浮力与浸没的深度的关系，要控制液体种类、排开液体体积相同，而金属块浸没如水中的深度不同．
（4）对金属块进行受力分析，然后由平衡条件分析答题．
点评：此题是浮力和深度关系的探究实验，实验中应用了控制变量法，实验表明，浸在液体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体在液体中浸没的深度无关．