Question

11．小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：
问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？
问题2：浮力大小与哪些因素有关？
为此他设计了并完成了如图所示实验．根据此图

（1）若选用①③④或①③⑤，可研究浮力大小与液体密度有关．
（2）若研究浮力的大小与物体排开体积的关系，可选用的操作是①②③．（填序号）
（3）若研究浮力的大小与浸没深度的关系，可选用的操作是①④⑤．（填序号）
（4）若物体的体积为100cm³，浸没在水中时受到的浮力是1N．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关；
（2）在探究浮力大小与液体密度有关时，应控制物体排开液体的体积相同；探究浮力大小与排开液体体积有关时，控制液体密度相同；
（3）若研究浮力的大小与浸没深度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，液体密度相同，改变浸没的深度；
（4）物体浸没时V_排=V_物，根据F_浮=ρgV_排可求得浸没在水中时受到的浮力．

解答 解：（1）从图中的①③⑤或①④⑤知：物体分别浸没在水与盐水中，物体排开液体的体积相同，探究浮力大小与液体密度的关系；
（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体的密度相同，所以选用①②③；
（3）研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，控制液体的密度与排开液体的体积相同，只改变物体在液体中浸没的深度，可选用①④⑤．
（4）物体浸没时V_排=V_物=100cm³=1×10^-4m³，
浸没在水中时受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N．
故答案为：
（1）液体密度；
（2）①②③；
（3）①④⑤；
（4）1．

点评 本题目考查的是探究“影响浮力大小的因素”这一问题，关键是控制变量法的利用；解答本题时注意“浸没”的含义，浸没时，物体全部浸入水中，此时V_排=V_物．