Question

1．小莉同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体，当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止．
如图甲所示．
（1）圆柱体的重力G=6N；
（2）圆柱体浸没在水中后所受浮力F_浮=5N；
（3）比较b和c两图可得：同一种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到浮力的越大．
（4）比较c、d图可得：当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中，受到的浮力不变．
（5）小莉完成如图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的示数F与物体下降高度h的F-h图象，那么物体浸没在这种液体中受到的浮力 F_浮′=4N．实验表明，物体浸在不同种液体里，液体的密度越大，物体受到的浮力越大．另一种液体的密度ρ_液=0.8×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据a图得出物体的重力；
（2）由图a、c，根据F_浮=G-F可求得圆柱体浸没在水中后所受浮力；
（3）比较b和c两图，找到相同量和不同量分析得出结论；
（4）根据浮力大小与排开液体体积的关系得出结论；
（5）根据物体完全浸没时测力计的示数及其重力求出浮力；根据物体在两种液体中排开液体的体积不变得出液体的密度．

解答 解：
（1）由图a可知，物体未浸入液体中时，测力计的示数为6.0N，即G=6N；
（2）由图ac，圆柱体浸没在水中后所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（3）比较b和c两图，都浸在水中，即液体密度相同，圆柱体浸入水中体积越大，受到浮力越大．即同一种液体中，排开液体的体积越大，物体受到浮力的越大；
（4）c、d两图，圆柱体完全浸没，下沉过程中，测力计的示数不变，即所受浮力不变；
（5）由图乙知，物体完全浸没时测力计的示数为2N，则F_浮′=G-F′=6N-2N=4N；
由实验知，浸没在不同液体中浮力不相等，即浸在液体里的物体受到的浮力大小还根据液体的密度有关；
由F_浮=ρ_液gV_排得，V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$，
则：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{液}g}$．
代入数据：$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{4N}{{ρ}_{液}×10N/kg}$，
解得：ρ_液=0.8×10³kg/m³．
故答案为：（1）6；（2）5；（3）物体排开液体的体积；（4）c、d；（5）4；液体的密度；0.8×10³．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图象和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用．