Question

18．在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博土”为同学们做了如图所示的一系列实验，铜块与铝块体积相同．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）

（1）铜的质量0.9Kg．
（2）做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系．
（3）做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系．
（4）盐水的密度是1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）据m=$\frac{G}{g}$计算铜的质量；
（2）①③④次铜块浸入水的体积不同，弹簧测力计示数不同，据此得到探究问题和实验结论；
（3）由①②④⑥可以得到物体重力和受到的浮力，根据浮力大小与重力大小确定两者关系；
（4）据图④和图⑦中所受的浮力比值解答．

解答 解：（1）图中所示铜的重力G=9N，所以铜的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg；
（2）①③④比较知：液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，结论是：在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大．
（3）铜块受到的重力为G_铜=9N，铝块受到的重力为G_铝=2.8N，重力不相等；
铜块受到的浮力为F_铜浮=9N-8N=1N，铝块受到的浮力为F_铝浮=2.8N-1.8N=1N，浮力相等．所以物体受到的浮力大小与物重无关；
（4）据图①和图④可得，铜浸没在水中受到的浮力F_浮1=9N-8N=1N；据图①和图⑦可得铜浸没在盐水中受到的浮力F_浮2=9N-7.8N=1.2N；根据公式F_浮=ρ_液gV_排可得，铜在盐水中受到的浮力是铜在水中受到浮力的1.2倍，则盐水的密度是水的密度的1.2倍，所以盐水的密度ρ_盐水=1.2×10³kg/m³．
故答案为：（1）0.9；（2）物体排开液体的体积；（3）物重；（4）1.2×10³kg/m³．

点评 本题考查了探究影响浮力大小的因素，应用的探究方法是控制变量法．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．