Question

【題目】小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖1所示的實驗．請你根據小明的實驗探究回答下列問題．
（1）請在圖2中畫出步驟F的鐵塊所受力的示意圖（圓點表示鐵塊A）．（要求在每個力的示意圖旁邊寫出該力的符號和大小）
（2）為了探究浸在液體中的物體所受浮力大小與物體排開液體的體積是否有關，可以選圖中的步驟A和步驟C與步驟A和步驟的浮力計算結果進行比較．
（3）對比步驟F與步驟 ， 可知物體在液體中所受浮力的大小與液體的密度有關．
（4）如圖1所示的步驟B到E，當鐵塊的底部從接觸水面開始，到鐵塊浸沒，直至浸沒到更深的位置，圖3中能表示此過程物體所受浮力F浮與浸入水中深度h關系的圖象是 ， 能表示此過程測力計示數與浸入水中深度h關系的圖象是 ．
（5）根據以上實驗數據，可得鹽水的密度為kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）D或E
（3）D
（4）丁；丙
（5）1.2×103
【解析】解：（1）A在鹽水中受到受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和測力計的拉力，這三個力都作用在A點上，分別畫出這三個力的示意圖，如圖所示： ；（2）探究浮力大小與物體排開液體的體積有關時，應控制液體密度不變，改變物體排開的液體的體積，故選圖1中的步驟A和步驟C與步驟A和步驟D或E的浮力計算結果進行比較；（3）探究液體中所受浮力的大小與液體的密度有關時應控制排開液體體積不變，改變液體的密度，故應對比步驟F與步驟D分析；（4）在完全浸沒前，隨著深度的增加，受到的浮力增大；完全浸沒后，深度增加，但浮力不變，所以丁正確；
當物體從開始浸入水中到完全浸入水中即浸沒的過程中，物體排開液體的體積在逐漸變大，液體密度不變，根據我們所學過的物理知識F浮=ρ液V排g，所以浮力是變大的．而當物體浸沒以后，再向水中下沉的時候，物體排開液體的體積不再發生變化，所以浮力是不變的，故丙正確．（5）物體浸沒在水中時受到的浮力F浮=G﹣F′=8N﹣6N=2N，
物體浸沒在鹽水中時受到的浮力F浮′=G﹣F″=8N﹣5.6N=2.4N，
因物體在水和鹽水中排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F浮=ρgV排可得：
V=V排= = ，
整理可得，鹽水的密度：
ρ鹽水= ρ水= ×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）見上圖；（2）D或E；（3）D；（4）丁；丙；（5）1.2×103 ．
【考點精析】認真審題，首先需要了解探究浮力大小的實驗(浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關)．