Question

【題目】李文游泳時發現，人在水中越往深處走就感覺自己越來越輕，由此他猜想：“浮力的大小可能與物體浸入水中的深度有關或者與物體排開液體的體積有關”，于是他找來一個金屬塊、彈簧測力計、燒杯和水等器材進行了如圖所示的探究．

（1）分析如圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力就______（選填“越大”或“越小”）．

（2）李文繪制了彈簧測力計對金屬塊的拉力和金屬塊所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線，如圖所示．分析圖象可知：描述的是金屬塊所受浮力的變化情況的圖象是____（選填“a”或“b”）；，當金屬塊完全浸沒水中后所受的浮力是___N，金屬塊浸沒水中后所受浮力大小與金屬塊所處的深度_____（選填“有”或“無”）關．

（3）金屬塊的密度是___________kg/m3。

（4）李文進行實驗時發現，彈簧測力計示數保持不變后，示數又突然減小，原因是________。

（5）在上述實驗的基礎上，請你再增加一個最簡便的實驗步驟，用來研究浮力大小與液體密度的關系．

______________

Answer 1

【答案】越大 a 1.2 無 金屬塊碰到了容器底 在水中加食鹽，讓金屬塊浸沒到鹽水中相同深度，比較加鹽前后的測力計示數，得出結論。

【解析】

（1）分析如圖中彈簧測力計示數的變化：由乙到丁圖，當物體排開液體的體積越大時，測力計的示數越小，則浮力越大，故可得物體排開液體的體積越大，所受的浮力就越大。

（2）浸沒前當物體排開液體的體積越大時，物體浸入液體的深度也增大，此時受到的浮力增大，而測力計的拉力減��；

故結合圖象可知：描述的是金屬塊所受浮力的變化情況的圖象是a；

當金屬塊完全浸沒水中后，浮力不再增大，由圖像知，所受的浮力是1.2N，則金屬塊浸沒水中后所受浮力大小與金屬塊所處的深度無關．

（3）由b圖線可知，金屬塊重力為3.6N，即；

浸沒時浮力為：；

且浸沒時排開水的體積等于金屬塊的體積，聯合兩式：

，解得：

（4）李文進行實驗時發現，彈簧測力計示數保持不變后，示數又突然減小，因為浮力不變，只能是金屬塊受到了容器底向上的支持力，即原因是金屬塊碰到了容器底。

（5）要研究浮力大小與液體密度的關系，需要讓金屬塊浸沒在密度不同的液體中，比較浮力，所以增加最簡便的步驟為：

在水中加食鹽，讓金屬塊浸沒到鹽水中相同深度，比較加鹽前后的測力計示數，得出結論。