Question

【題目】小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數如圖所示。

（1）為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系，可選用________圖的裝置來進行操作；

（2）圓柱體的密度是____________kg/m3；

（3）用圖示實驗數據測出鹽水的密度是____________kg/m3；

（4）小明想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關”，他找來薄鐵片，燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：

步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；

步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上。

①通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力____第二次鐵片受到的浮力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；

②小明得出：物體受到的浮力與其形狀有關，小明得出錯誤結論的原因是：他只關注了鐵片________的改變，忽視了________________________對浮力大小的影響。

Answer 1

【答案】丙、丁 1.25×103 1.1×103 小于 形狀 排開液體的體積

【解析】

（1）探究浮力與物體浸入液體深度的關系，應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，分析圖示實驗；
（2）物體的重力與測力計拉力之差是物體受到的浮力，根據浮力公式求出物體的體積，根據圓柱體的重力可求得其質量，然后利用密度公式可求得其密度；
（3）根據浮力公式求出鹽水的密度；
（4）要探究浮力與物體形狀的關系，我們就必須控制液體的密度和物體排開液體的體積一定。

（1）探究浮力與物體浸入液體深度的關系，應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，由圖示實驗可知，圖丙、丁所示實驗中物體排開液體的密度、物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，可以選用圖丙、丁所示實驗探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系；

（2）由圖甲、丙所示實驗可知，圓柱體浸沒在水中時受到的浮力：F浮=G-F=5N-1N=4N；圓柱體的體積：，

由圖甲可知，圓柱體的重力G=5N，則其質量，

圓柱體的密度；

（3）由圖甲、戊所示實驗可知，圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：F浮鹽水=G-F′=5N-0.6N=4.4N，鹽水的密度：；

（4）根據物體的沉浮條件：漂浮時浮力等于重力，而下沉浮力小于重力；鐵片改變形狀重力是不變的，所以第一次浮力小于第二次浮力；鐵片下沉，鐵片排開液體的體積等于自身體積，鐵片做成碗狀漂浮在水面上，它排開液體的體積大于自身體積，兩次鐵片排開液體的體積不同，只關注了鐵片形狀的改變，忽視了排開液體的體積，所以小明的結論是錯誤的。