Question

【題目】小章和同學們在探究“浮力大小與哪些因素有關”實驗時，操作如下：

（1）如圖甲所示，把一個飲料罐慢慢按入水中，感覺用力越來越大，由此猜想浮力大小可能與排開水的體積有關，于是他設計如圖乙所示實驗步驟，根據_____兩圖可以驗證猜想是否正確。通過觀察b、e兩圖，得出了“浮力大小與液體密度有關”的結論，你認為這樣得出結論是否合理？答：_____（選填“是”或“否”）。

（2）實驗結束后小章聯想到壓力、壓強知識，提出了下面兩個問題：（以下兩空均選填“＞”“＜”或“＝”）。

①b、d兩圖中A下表面受到水的壓強分別是p1、p2，則p1_____p2；

②由于物體A的浸入，c、e兩圖中燒杯對水平桌面增加的壓力分別是△F1、△F2，則△F1_____△F2。

（3）通過實驗數據，請計算出物體A與鹽水的密度之比為_____。

Answer 1

【答案】bc（或bd） 否 ＜ ＜ 10：3

【解析】

第一空．要驗證浮力大小和物體排開液體體積的關系，就要保證液體的密度一定而物體排開液體的體積不同，故圖bc或bd符合題意；

第二空．觀察b、e兩圖知道，物體排開液體的體積不同，液體的密度也不同，不能得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關，故小章的結論是不合理的，因為研究浮力大小與液體的密度的關系，要保證排開液體的體積相等；

第三空．由圖可知，物體A下表面在b圖中所處的深度小于在d圖中的深度，由p＝ρgh可知，p1＜p2；

第四空．因物體浸入液體中時受到向上的浮力，同時物體給液體一個向下的壓力，這兩個力的大小相等，所以，燒杯對水平桌面增加的壓力等于物體受到的浮力，c、e兩圖相比，圖e中彈簧測力計的示數較小，由F浮＝G﹣F′可知，物體受到鹽水的浮力較大，所以，△F1＜△F2。

第五空．由圖a與c知道，A在水中受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；
由F浮＝ρ液gV排可知，物體A的體積：
＝1×10﹣4m3；
由G＝mg知道，A的質量是：
＝0.4kg，
所以，A的密度是：
＝4×103kg/m3；
物體A在鹽水中受到的浮力是：
F浮′＝G﹣F′＝4N﹣2.8N＝1.2N；
根據F浮＝ρ液gV排知道，鹽水的密度是：
＝1.2×103kg/m3；

物體A與鹽水的密度之比是ρA：ρ鹽水＝4×103kg/m3：1.2×103kg/m3＝10：3。