Question

【題目】為了探究浮力大小跟哪些因素有關，某興趣小組的同學，用同一物體進行了如圖所示的操作，并記下物體靜止時彈簧測力計的示數．圖乙中物體未放入前溢水杯裝滿水，物體浸沒后用量筒測出溢出水的體積，如圖丁所示．

（1）為了探究浮力的大小與液體密度的關系，應選擇兩圖；該小組同學通過比較F1和的大小，得到“浮力大小與物體浸沒的深度有關”的結論，產生錯誤的原因是 ．
（2）物體浸沒在水中時所受浮力大小為N，鹽水的密度為kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）甲、丙；F2；物體接觸了容器底
（2）0.6；1.17×103
【解析】解：（1）探究的是浮力的大小與液體密度的關系，應控制排開水的體積和浸沒的深度相同，改變液體密度，符合要求的是圖甲、丙；
探究浮力的大小與浸沒深度的關系，控制的變量應該是排開水的體積和液體的密度，改變深度，選擇圖甲和乙，比較F1和F2的大小，得出結論，但是圖乙中的物體接觸了容器底，使得讀數變小，產生了錯誤結論；（2）量筒中排開水的體積V排=60cm3=60×10﹣6m3 ，
物體浸沒在水中時所受浮力F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N，
物體重力G=F浮+F拉=0.6N+1.5N=2.1N，
物體在鹽水中受到的浮力F浮′=G﹣F拉′=2.1N﹣1.4N=0.7N，
由F浮=ρ鹽水gV排得：
鹽水的密度：
ρ鹽水= = ≈1.17×103kg/m3 ．
故答案為：（1）甲、丙；F2；物體接觸了容器底；（2）0.6；1.17×103 ．
（1）探究浮力的大小與液體密度的關系，控制的變量應該是排開水的體積和浸沒的深度；
探究浮力的大小與浸沒深度的關系，控制的變量應該是排開水的體積和液體的密度，改變深度，但不能接觸容器底；（2）讀出排開水的體積，根據F浮=G排=ρ水gV排求出浮力；根據F浮=G﹣F拉求出物體重力和物體在鹽水中受到的浮力，根據F浮=ρ鹽水gV排求出鹽水的密度．此題主要考查的是學生對浮力大小影響因素、浮力計算公式的理解和掌握，弄明白控制變量法在實驗中的應用是解決此題的關鍵．