题目内容
15．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图1所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题．
（1）请在图2中画出步骤F的铁块所受力的示意图（圆点表示铁块A）．要求：在每个力的示意图旁边写出每个力的符号和大小．
（2）为了探究浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积是否有关，可以选图1中的步骤A和步骤C与步骤A和步骤D的浮力计算结果进行比较．
（3）对比步骤F与步骤D，可知物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关．
（4）如图1所示的步骤B到E，当铁块的底部从接触水面开始，到铁块浸没，直至浸没到更深的位置，图3中能表示此过程物体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是丁．
（5）在实验的基础上，根据有关实验数据，可得盐水的密度为1.2×103kg/m3．
分析 （1）A浸没在盐水中，受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和测力计的拉力，根据F浮=G-F确定浮力的大小；
（2）要探究浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积是否有关，应保持液体的密度相同，物体排开液体的体积不同；
（3）要探究液体中所受浮力的大小与液体的密度有关时应控制排开液体体积不变，改变液体的密度；
（4）当物体慢慢浸入水中时，完全浸没前，由于排开水的体积增大，受到的浮力增大，当物体完全浸没后，深度增大，排开水的体积不变，浮力不变；
（5）根据称重法求出物体在水中和盐水中受到的浮力，根据阿基米德原理分别表示出物体排开液体的体积即为物体的体积，根据物体的体积不变得出等式即可求出盐水的密度．
解答 解：（1）A在盐水中受到受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和测力计的拉力，这三个力都作用在A点上，分别画出这三个力的示意图，如图所示：
；
（2）探究浮力大小与物体排开液体的体积有关时，应控制液体密度不变，改变物体排开的液体的体积，故选图1中的步骤A和步骤C与步骤A和步骤D的浮力计算结果进行比较；
（3）探究液体中所受浮力的大小与液体的密度有关时应控制排开液体体积不变，改变液体的密度，故应对比步骤F与步骤D分析；
（4）在完全浸没前，随着深度的增加，受到的浮力增大；完全浸没后，深度增加，但浮力不变，所以丁正确；
（5）物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F′=8N-6N=2N，
物体浸没在盐水中时受到的浮力F浮′=G-F″=8N-5.6N=2.4N，
因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮=ρgV排可得：
V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F'}_{浮}}{{ρ}_{盐水}g}$，
整理可得，盐水的密度：
ρ盐水=$\frac{{F'}_{浮}}{{F}_{浮}}$ρ水=$\frac{2.4N}{2N}$×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3．
故答案为：（1）如图；（2）D；（3）D；（4）丁；（5）1.2×103．
点评 本题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，同时考查了有关浮力公式的应用，在（5）中确定V排相等是解决此题的关键．
寒假学与练系列答案
某种物质熔化过程中温度随时间变化的图线如图所示，下列说法正确的是（ ）| A． | 该物质的分子在第10min时处于静止状态 | |
| B． | 该物质在第20min时处于固态 | |
| C． | 该物质是晶体，它的凝固点是0℃ | |
| D． | 该物质在第5min时的内能与第15min时的内能相等 |
| A． | 人和伞的总重力大于空气的阻力 | B． | 人和伞的总机械能在减小 | ||
| C． | 人和伞的重力势能在增大 | D． | 人和伞的动能在减小 |
| A． | 声呐 | B． | B超 | C． | 倒车雷达 | D． | 夜视仪 |
如图中，车和砖头总重1000N，则人手向上的力F=300N，这个独轮车属于省力杠杆．| A． | 只有力作用在物体上，物体才会运动 | |
| B． | 没有力作用在物体上，物体不会运动 | |
| C． | 地面对桌子的摩擦力与小明的水平推力一定是一对平衡力 | |
| D． | 小明停止用力推桌子，桌子停下来原因是地面对桌子有摩擦力的作用 |
