Question

13．在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中，小丽同学将一块重4.6N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上．
（1）当她手提弹簧测力计将该铁块缓慢放入水中的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说明物体排开液面的体积变大，所受浮力变大；
（2）实验过程中，若弹簧测力计示数如图所示，此时铁块所受浮力为0.8N；此刻铁块排开水的体积是8×10^-5m³．
（3）当铁块完全浸没在水中后，改变它在水中的深度，弹簧测力计的示数将不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关．

Answer 1

分析 （1）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用，根据F=G-F_浮可知，受到的浮越大，则弹簧测力计的示数越小．
（2）读出测力计的示数，而后据公式F_浮=G-F_水计算浮力即可；根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排的变形公式计算排开水的体积；
（3）据阿基米德原理可知，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关；与浸没的深度无关．

解答 解：（1）物体浸入液体时受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计拉力之差，在铁块逐渐浸入水中的过程中，重力不变，排开水的体积逐渐变大，浮力逐渐变大，根据F=G-F_浮可知，弹簧测力计示数逐渐变小．
（2）据右图可知，测力计的分度值是0.2N，故此时测力计的示数是3.8N，故此时所受的浮力是：F_浮=G-F_水=4.6N-3.8N=0.8N；
根据阿基米德原理，F_浮=ρ_水gV_排可得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1.0×1{0}^{5}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-5m³；
（3）当铁块完全浸没在水中后，改变它在水中的深度，此时液体的密度不变，排开液体的体积不变，所以物体所受的浮力不变，故测力计的示数不变，该实验表明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关．
故答案为：（1）小；大；（2）0.8；8×10^-5；（3）不变；无关．

点评 本题考查了影响浮力大小的因素，侧重考查了称重法的应用，是一道基础题．