Question

1．在探究“影響浮力大小的因素”時(shí)，小明做了如圖甲所示的一系列實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)根據(jù)圖示信息回答下列問題．（ρ_水=1.0×10³kg/m³．，取g=10N/kg）
（1）比較c、d可知：浸沒在水中的物體，浮力大小與深度無(wú)關(guān)．
（2）比較b、c可知，浸入水中的物體，受到的浮力隨著排開水的體積增大而增大．
（3）比較d、e可知，浸沒在不同液體中的物體，液體的密度越大，受到的浮力越大．
①鵝卵石的體積是40cm³．
②鵝卵石的密度為ρ=2.5g/cm³．

Answer 1

分析 （1）比較c、d，深度變化，其它條件不變，可根據(jù)測(cè)力計(jì)的示數(shù)情況得出浮力大小與物體浸沒深度的關(guān)系；
（2）要得出浮力大小與V排的關(guān)系，需使液體的密度相同，排開液體的體積不同；
（3）要得出浮力與液體密度的關(guān)系，需使V_排相同，液體的密度不同；
①a、c得出鵝卵石完全浸沒時(shí)受到的浮力，由V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$得出鵝卵石的體積；
②根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出鵝卵石的密度．

解答 解：（1）c、d鵝卵石在水中的深度不同，由圖知，測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，可知浮力大小相同，可得浸沒在水中的物體，浮力大小與深度無(wú)關(guān)；
（2）b、c鵝卵石排開水的體積不同，且排開水的體積越大，測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小，即所受浮力越大，可得浸入水中的物體，受到的浮力隨著排開水的體積增大而增大；
（3）d、e鵝卵石都是完全浸沒，水的密度大于酒精的密度，且在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于在酒精中測(cè)力計(jì)的示數(shù)，可知浸沒在水中受到的浮力較大，可得浸沒在不同液體中的物體，液體的密度越大，受到的浮力越大；
①由a知，G=1N，由c知，鵝卵石完全浸沒在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=0.6N，可得F_浮=G-F=1N-0.6N=0.4N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³=40cm³；
②m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1N}{10N/kg}$=0.1kg=100g
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{100g}{40c{m}^{3}}$=2.5g/cm³；
故答案為：
（1）浸沒在水中的物體，浮力大小與深度無(wú)關(guān)；（2）b、c；（3）d、e；①40；②2.5．

點(diǎn)評(píng) 此題探究浮力大小的影響因素，考查了控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了根據(jù)浮力知識(shí)測(cè)量密度的方法，能夠根據(jù)完全浸沒時(shí)的浮力計(jì)算出物體的體積是解決問題的關(guān)鍵．