Question

1．小莉同學(xué)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，在彈簧測力計(jì)下懸掛一圓柱體，當(dāng)圓柱體下表面與水面相平時(shí)開始緩慢下降，直到與燒杯底接觸為止．
如圖甲所示．
（1）圓柱體的重力G=6N；
（2）圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=5N；
（3）比較b和c兩圖可得：同一種液體中，物體排開液體的體積越大，物體受到浮力的越大．
（4）比較c、d圖可得：當(dāng)圓柱體浸沒在水中繼續(xù)下沉的過程中，受到的浮力不變．
（5）小莉完成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，把水換成另一種液體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體下降高度h的F-h圖象，那么物體浸沒在這種液體中受到的浮力 F_浮′=4N．實(shí)驗(yàn)表明，物體浸在不同種液體里，液體的密度越大，物體受到的浮力越大．另一種液體的密度ρ_液=0.8×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)a圖得出物體的重力；
（2）由圖a、c，根據(jù)F_浮=G-F可求得圓柱體浸沒在水中后所受浮力；
（3）比較b和c兩圖，找到相同量和不同量分析得出結(jié)論；
（4）根據(jù)浮力大小與排開液體體積的關(guān)系得出結(jié)論；
（5）根據(jù)物體完全浸沒時(shí)測力計(jì)的示數(shù)及其重力求出浮力；根據(jù)物體在兩種液體中排開液體的體積不變得出液體的密度．

解答 解：
（1）由圖a可知，物體未浸入液體中時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)為6.0N，即G=6N；
（2）由圖ac，圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（3）比較b和c兩圖，都浸在水中，即液體密度相同，圓柱體浸入水中體積越大，受到浮力越大．即同一種液體中，排開液體的體積越大，物體受到浮力的越大；
（4）c、d兩圖，圓柱體完全浸沒，下沉過程中，測力計(jì)的示數(shù)不變，即所受浮力不變；
（5）由圖乙知，物體完全浸沒時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為2N，則F_浮′=G-F′=6N-2N=4N；
由實(shí)驗(yàn)知，浸沒在不同液體中浮力不相等，即浸在液體里的物體受到的浮力大小還根據(jù)液體的密度有關(guān)；
由F_浮=ρ_液gV_排得，V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$，
則：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{液}g}$．
代入數(shù)據(jù)：$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{4N}{{ρ}_{液}×10N/kg}$，
解得：ρ_液=0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）6；（2）5；（3）物體排開液體的體積；（4）c、d；（5）4；液體的密度；0.8×10³．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生分析圖象和數(shù)據(jù)的能力，注意分析問題過程中控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)要熟練掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到靈活應(yīng)用．