Question

【題目】小安在“探究影響浮力大小因素”的實驗時，用到了彈簧測力計、圓柱體G、兩個相同的圓柱形容器，一定量的水和鹽水，其實驗裝置和彈簧測力計示數如圖所示．

(1)圓柱體G浸沒在水中時所受浮力為 ________ N；

(2)分析比較圖A、B、C，說明浮力的大小與________________有關；

(3)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 ________圖來進行比較；

(4)物體浸沒在水中時物體的體積是 __________ m3；用圖示實驗數據測出鹽水的密度是 ________ kg/m3(保留兩位有效數字，g取10N/kg)；

(5)如圖B所示，將物體緩慢浸入水中，在物體接觸容器底之前，能正確反映彈簧測力計示數F和物體下表面到水面距離h關系的圖像是 ________．

Answer 1

【答案】2.8 物體排開液體的體積 ACD 2.8×10-4 1.07×103 丁

【解析】

(1)由圖A、D所示實驗可知,圓柱體浸沒在水中時受到的浮力：F浮＝GF＝4.5N2N＝2.8N. (2)由圖A、B、C所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力大小與物體排開液體的體積有關。

(3)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C、D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。分析圖A、D、E可知，在排開液體體積相同時，在水中受到的浮力為5N1N＝4N，在鹽水中受到的浮力為5N0.6N＝4.4N，故要探究浮力大小與液體密度的關系，可選用圖A、C、D的裝置來進行操作；（4）因為浮力：F浮＝ρ水gV排，圓柱體的體積：V＝V排＝＝2.8×104m3;由圖A、E所示實驗可知,圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：F浮鹽水＝GF′＝4.8N1.8N＝3N，鹽水的密度：ρ鹽水＝ ＝＝1.07×103kg/m3,(5) 在圓柱體浸沒前，h越大，浸入的體積會變大，受到的浮力增大。當浸沒后，排開液體的體積不再變化，受到的浮力不變。故只有丁圖符合。