Question

7．如图所示是研究浮力的决定因素实验的示意图．

（1）步骤①、②、③、④、⑤时的弹簧称示数如序号下面所示（弹簧称示数只画出局部），步骤②、③、④、⑤时A受到的浮力分别为F₂、F₃、F₄、F₅，请填写下表．

物体A重/N	F2/N	F3/N	F4/N	F5/N

（2）通过分析步骤②③（只填序号）中的数据，可知浮力大小与物体浸入液体的体枳有关；通过分析步骤③、④可知浮力大小与物体浸人液体的深度无关，通过分析步骤③⑤（或④⑤）（只填序号）可知浮力大小与物体浸入液体的密度有关．
（3）由上面数据，结合相关浮力知识可知物体A的体积为100cm³．（g=1ON/kg）

Answer 1

分析 （1）用弹簧测力计在空气可以测量物体的重力，根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计在不同情况下的示数，然后根据F_浮=G-F_示即可求出物体在不同情况下受到的浮力；
（2）应用控制变量法分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象进行分析；
（3）根据第三次实验数据和F_浮=ρ_水gV_排的变形公式求出排开水的体积，即为物体A的体积．

解答 解：（1）根据图①可知，物体A的重力：G=4N；
根据图②可知，弹簧测力计的示数：F_示2=3.6N，则物体A受到的浮力：F₂=G-F_示2=4N-3.6N=0.4N；
根据图③可知，弹簧测力计的示数：F_示3=3N，则物体A受到的浮力：F₃=G-F_示3=4N-3N=1N；
根据图④可知，弹簧测力计的示数：F_示4=3N，则物体A受到的浮力：F₄=G-F_示4=4N-3N=1N；
根据图⑤可知，弹簧测力计的示数：F_示5=2.8N，则物体A受到的浮力：F₅=G-F_示5=4N-2.8N=1.2N；
（2）通过分析②③可知，液体的密度相同，而物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，即物体受到的浮力不同，说明浮力大小与排开液体的体积有关；
通过分析③④可知，物体排开水的体积相同，浸入水中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，即物体受到的浮力相同，因此浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
通过分析③⑤或④⑤可知，液体的密度不同，而物体排开水的体积相同，弹簧测力计的示数不同，即物体受到的浮力不同，说明浮力大小与液体的密度有关；
（3）根据表中第三次数据可知，物体A受到的浮力为1N，由F_浮=ρ_水gV_排可得，物体A的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{3}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-4m³=100cm³．
故答案为：（1）如下表所示：

物体A重/N	F2/N	F3/N	F4/N	F5/N
4	0.4	1	1	1.2

（2）②③；无关；③⑤（或④⑤）；
（3）100．

点评 本题考查了探究浮力大小的实验和阿基米德原理的计算，关键是控制变量法的应用和称重法求浮力的计算．