Question

【題目】探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗時，如題圖所1示，依次將體積為100cm3的物體緩緩浸入某液體中（液體未溢出）；根據實驗數據繪制了測力計的示數F與物體的下表面浸入液體中的深度h的關系圖象如圖2所示。（g＝10N/kg）

（1）分析圖2發現，物體浸沒在液體中后，測力計示數不再變化，說明浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與_____（選填“物體體積”或“排開液體體積”）有關。

（2）物體密度為_____g/cm3，若把該物體直接放入此液體中，靜止時物體受到容器底的支持力F支為_____N。

（3）當h＝4cm時，物體受到浮力為_____N，下表面所受壓強為_____Pa；整個過程，物體下表面所受液體壓強p與其浸入液體中深度h的關系圖象應該是圖3中的_____。

（4）將容器中液體更換為水，發現當物體浸沒時測力計的示數大于浸沒在原來液體中時的示數，說明浸在液體中的物體所受浮力大小還與_____有關。

Answer 1

【答案】排開液體體積 5 3.9 1.1 440 B 液體密度

【解析】

（1）物體A浸沒在水中之前，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，浮力越大，當完全浸沒后，排開液體的體積不變，浮力不變，說明浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與排開液體體積有關；

（2）由圖2可知，h＝0時，彈簧秤的示數等于重力，故G＝5N；物體的質量： ，物體的密度： ；物體浸沒在液體中時，彈簧測力計的示數不變，故F示＝3.9N，F浮＝G﹣F示＝5N﹣3.9N＝1.1N；若把該物體直接放入此液體中，靜止時物體受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向上的支持力，所以容器底的支持力F支＝G﹣F浮＝5N﹣1.1N＝3.9N；

（3）當h＝4cm時，物體受到浮力為：F浮＝G﹣F示＝5N﹣3.9N＝1.1N；根據 可得，液體的密度為：，下表面所受壓強：＝1.1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝440Pa；根據 可知，物體A下表面所受液體壓強p隨其浸入水中深度h的增大而增大，且p與h成正比，選項中B符合；

（4）將容器中液體更換為水，發現當物體浸沒時測力計的示數大于浸沒在原來液體中時的示數，根據F浮＝G﹣F′可知浮力減小，說明浸在液體中的物體所受浮力大小還與液體的密度有關。