题目内容
4．
在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积．实验数据记录在表中．| 液体种类 | 实验序号 | 物体重力 G物（N） | 弹簧测力计示数F（N） | 物体受到浮力F浮（N） | 排开液体体积V排（cm3） |
| 水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
| 3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
| 酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
| 5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
| 6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号1、4可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（3）通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证得出阿基米德原理．
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了A（选填字母序号）．
A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差
（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越小．于是他灵机一动将图甲的弹簧测力计改装成了一个能测液体密度的密度秤．
（6）给你烧杯、水、弹簧测力计、物块（可沉入水中和待测液体）和待测液体，请你写出如何利用这些装置测出待测液体的密度及最终密度的表达式．
分析 （1）由表格可知物体的重力，根据称重法求出第一次实验中物体所受的浮力；
（2）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法求出受到浮力的大小，即可得出结论；
②物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度再表格数据即可得出答案．
（3）根据m=ρV和G=mg求出物体排开水受到的重力，比较排开水的重力和受到的浮力即可验证阿基米德原理．
（4）根据实验的目的可知多次实验的目的．
（5）根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大，根据称重法可知弹簧测力计示数的变化；
（6）本实验分别利用称重法测量物块在水和待测液体中的浮力，利用阿基米德原理分别得出浮力的表达式，最即可根据两个等式得出液体密度．
解答 解：（1）分析表中数据可知，实验所用物体的重力为2N；
第一次实验中物体所受的浮力F浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N．
（2）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即所受的浮力变大；
故可得结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大．
②在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度；结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．
（3）第一次实验中物体排开水受到的重力：
G排=m排g=ρV排g=1.0×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N，
因F浮=G排=0.5N，所以可以验证阿基米德原理．
（4）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律．
（5）根据F浮=ρgV排可知，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大，根据F浮=G-F′可知弹簧测力计的示数越小；
（6）把物块浸没在水中时，受到的浮力：
F浮=G-F，
根据阿基米德原理得：
F浮=ρ水gV排，
所以ρ水gV排=G-F----①
当他把物块浸没在待测液体中时，F浮液=G-F′，
根据阿基米德原理得：
F浮液=ρ液gV排，
所以ρ液gV排=G-F′----②
由于两者排开待测液体的体积相等，则由①②两式相比可得：
待测液体的密度ρ液=$\frac{G-F′}{G-F}$ρ水．
故答案为：（1）2；0.5；（2）大；1、4（或2、5或3、6）；（3）0.5；阿基米德；（4）A；（5）小；
（6）答案同上．
点评 本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力．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．
| A． | 教室里的大气压强约为2个标准大气压 | |
| B． | 一名初中生体重约50N | |
| C． | 起重机的效率可以达到100% | |
| D． | 把1个鸡蛋举高2m，做的功约为1J |
如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面．他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木厢从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N．求：
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
如图所示的甲、乙两种装置，动滑轮重小于物体重，且不计摩擦和绳重，若将同一物体匀速提高相同的高度，则拉力的大小F甲＞F乙，有用功的大小W甲有=W乙有，机械效率的大小η甲＞η乙（均选填“＞”、“＜”或“=”）．| A． | 焦耳 | B． | 安培 | C． | 瓦特 | D． | 欧姆 |
如图所示，研究重力的大小跟质量关系的某实验小组，将各个成员的实验结果绘制在一个G-m图象中，其中正确的是（ ）| A． | 曲线A | B． | 直线B | C． | 曲线C | D． | 直线D |