Question

15．如图所示，小明对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与排开液体的体积有关．圆柱体浸没在水中时受到的浮力是4N，圆柱体的体积是400cm³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论．
（2）知道圆柱体的重和浸没在水中时弹簧测力计的示数，利用称量法F_浮=G-F_示求出圆柱体浸没在水中时受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理的变形公式求排开水的体积，圆柱体浸没时，圆柱体的体积V=V_排．

解答 解：（1）由图甲、乙、丙可知，液体的密度相同，而物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，根据F_浮=G-F_示可知，物体受到的浮力不同，由此可知：浮力的大小与排开液体的体积有关．
（2）根据甲丙两图可知，圆柱体的重G=5N；圆柱体浸没在水中时，测力计的示数F_示=1N．
则圆柱体浸没在水中时受到的浮力：F_浮=G-F_示=5N-1N=4N；
（3）根据F_浮=ρ_水gV_排可得圆柱体浸没时排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³=400cm³．
丙图中圆柱体浸没在水中，所以圆柱体的体积：V=V_排=400cm³．
故答案为：排开液体的体积；4；400．

点评 本题考查了影响浮力大小的因素、浮力的两种计算方法（阿基米德原理、称量法）的掌握和运用，关键是要灵活应用相关公式．