Question

15．小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和某液体，对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示．

（1）为了探究浮力大小与物体浸在液体中的深度有无关系，可选用CD图的装置来进行操作．
（2）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是3N，圆柱体的体积是3×10^-4m³．
（3）根据图中实验数据可算出某液体的密度是1.2×10³kg/m³．（g取l0N/kg）

Answer 1

分析 （1）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，分析图示实验，然后答题；
（2）物体的重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力，根据浮力公式求出物体的体积．
（3）根据F_浮=G-F计算出物体浸没在盐水中时受到的浮力，根据浮力公式求出盐水的密度．

解答 解：（1）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图C、D所示实验中物体排开液体的体积相同、深度不同，可以选用图C、D所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系．
（2）由图A、C所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力：
F_浮=G-F=10N-7N=3N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圆柱体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³；
（3）由图A、E所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力：
F_浮′=G-F′=10N-6.4N=3.6N，
浮力F_浮′=ρ_液gV_排，液体的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排}}$=$\frac{3.6N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³．
故答案为：（1）CD；  （2）3；3×10^-4； （3）1.2×10³．

点评 本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题，要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题，应用控制变量法是正确解题的关键．