Question

【題目】小李用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”：（已知ρ水=1.0×103kg/m3）

(1)小李利用圖 甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將圓柱體合金塊慢慢浸入水中時(shí)，根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F 與合金塊下表面所處深度 h 的關(guān)系圖像如圖 所示。實(shí)驗(yàn)過程中合金塊所受浮力的變化情況是_____；分析圖 乙、丙可知，物體所受的浮力大小與_____有關(guān)；

(2)圓柱體合金塊重力為_____N，圓柱體浸沒在水中受到的浮力為_____N；

(3)將合金塊分別浸沒在水和某液體中，比較甲、丙、丁可知：合金所受浮力還和_____有關(guān)；

(4)合金塊的密度為ρ合金=_____g/cm3 。

Answer 1

【答案】先變大后不變 排開液體的體積 4 1 液體的密度 4

【解析】

(1)[1]由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關(guān)系圖像可以知道，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨著深度的增加先變小后不變，而測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于合金塊的重力減去合金塊受到的浮力，即F示=G-F浮，所以此實(shí)驗(yàn)過程中浮力先變大后不變。

[2]由圖乙、丙可知，合金塊浸在水中的浸入水中的深度不同，排開水的體積不同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，即合金塊所受浮力的大小不同，所以可得出浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積有關(guān)。

(2)[3]由圖甲可知，合金塊的重力G=4N。

[4]由圖丙可知，合金塊浸沒在水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示=3N，則圓柱體浸沒在水中受到的浮力為

F浮= G-F浮=4N -3N=1N

圓柱體浸沒在水中受到的浮力為1N。

(3)[5]分析比較圖丙、丁可知，合金塊排開液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，結(jié)合圖甲可計(jì)算出合金塊受到的浮力不同，說明合金塊浸沒在液體中時(shí)受到的浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。

(4)[6]合金塊的質(zhì)量

m合金===0.4kg

因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，由F浮=ρ水gV排可得，合金塊的體積

V合金=V排===1×10-4m3

則合金塊的密度

ρ合金===4×103kg/m3=4g/cm3

合金塊的密度為 4g/cm3。