Question

11．某同学按如图所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验，每次弹簧测力计的示数如图所示．

（1）由（b）（c）实验步骤得到的数据可以得出物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关（有关/无关）．
（2）由（c）（d）实验步骤得到的数据可以得出，浸没在液体中的物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（3）由实验得到的数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时所受浮力的大小为1.1N．
（4）通过以上实验数据计算出物体的密度是8×10³kg/m³，浓盐水的密度是1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）分析图（b）、（c）所示实验，根据实验控制的变量与实验现象，得出实验结论．
（2）分析图（c）、（d）所示实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题．
（3）物体浸没在液体中时，物体重力与弹簧测力计所示之差是物体受到的浮力，由（a）（e）所示实验求出物体浸没在浓盐水中受到的浮力．
（4）由阿基米力德原理，根据排开液体的体积等于物体的体积列方程求出浓盐水的密度，根据ρ=$\frac{G}{gV}$求物体的密度．

解答 解：（1）由（b）（c）所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关．
（2）由图（c）（d）所示实验可知，物体排开水的体积相同而物体浸没在水中的深度不同，物体受到的浮力相等，由此可知，浸没在液体中的物体所受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关．
（3）由图（a）（e）所示实验可知，物体浸没在浓盐水中受到的浮力为F_盐水=8N-6.9N=1.1N．
（4）由题意知，物体浸没在水和盐水中时，排开液体的体积相等，由F_浮=ρ_液gV_排得，$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{盐水}}{{ρ}_{盐水}g}$
则ρ_盐水=$\frac{{F}_{盐水}}{{F}_{水}}$ρ_水=$\frac{1.1N}{1N}$×1.0×10³kg/m³=1.1×10³kg/m³．
物体排开液体的体积即物体的体积V=$\frac{{F}_{盐水}}{{ρ}_{盐水}g}$，
则物体的密度ρ=$\frac{G}{gV}$=$\frac{G}{g\frac{{F}_{盐水}}{{ρ}_{盐水}g}}$=$\frac{G}{{F}_{盐水}}$×ρ盐水=$\frac{8N}{1.1N}$×1.1×10³kg/m³=8×10³kg/m³．
故答案为：（1）有关；（2）物体浸没在液体中的深度；（3）1.1；（4）8×10³；1.1×10³．

点评 本题考查了实验现象分析、求物体受到的浮力及物质的密度，应用控制变量法分析图示实验现象即可正确解题，要掌握控制变量法的应用．