Question

5．如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图，请根据图示回答下面的问题．
（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体受到液体对它竖直向上的浮力，A、B两图中测力计示数之差等于浮力的大小．
（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大与排开液体的体积有关；
（3）比较C、D两图能说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大与液体密度有关；
（4）比较D、E两图能够说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大与物体浸没在液体中的深度无关．
（5）如图E，若物体体积为400cm³，则此时物体受到的浮力为3.2N．（g取10N/kg，酒精的密度为0.8g/cm³）

Answer 1

分析 （1）挂在弹簧测力计下的物体，若浸入液体中，弹簧测力计的示数减小就说明物体受到了竖直向上的浮力．弹簧测力计示数的减少值即为浮力的大小；
（2）本题探究影响浮力大小的因素，影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积．因为影响因素不止一个，所以要采用控制变量法．探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定，要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定，要探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中深度的关系时要保证液体密度和物体排开液体体积均一定；
（3）物体浸没时排开酒精的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力．

解答 解：（1）AB两图中，B图中测力计的示数变小，说明了物体受到向上的浮力，A、B两图中测力计示数之差等于物体受到的浮力；
（2）比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；
（3）比较C、D两图能说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小与液体密度有关；
（4）比较D、E两图能够说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（5）图E中物体受到的浮力F_浮=ρ_酒精gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×400×10^-6m³=3.2N．
故答案为：
（1）受到液体对它竖直向上的浮力；浮力的大小；
（2）排开液体的体积；
（3）液体密度；
（4）物体浸没在液体中的深度；
（5）3.2．

点评 本题是较典型的用控制变量法分析实验得出结论的题型，在分析问题时，要明确哪些量是相同的，哪些量是变化的或不同的，正是这些变化的或不同的量导致了实验结果的不同．