Question

14．小明用彈簧測(cè)力計(jì)、圓柱體、兩個(gè)相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示．

（1）分析圖甲、乙、丙，說(shuō)明浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)．
（2）分析圖甲、丙、丁，說(shuō)明浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)．（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）
（3）分析圖甲、丁、戊，說(shuō)明浮力的大小與液體密度有關(guān)．
（4）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是4N．
（5）圓柱體的密度是1.25×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）分析圖示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（2）探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)，然后答題．
（3）浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，要控制排開液體的體積一定，改變液體的密度，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化；
（4）物體的重力與測(cè)力計(jì)拉力之差是物體受到的浮力．
（5）由圖甲、丙，根據(jù)稱重法可知圓柱體在水中受到的浮力，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出圓柱體完全浸沒(méi)水中時(shí)的體積，即圓柱體的體積；根據(jù)G=mg可求得其質(zhì)量，再利用ρ=$\frac{m}{V}$可求得圓柱體的密度．

解答 解：（1）由圖甲、乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）分析圖甲、丙、丁可知，物體排開液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，則受到的浮力相同，由此可得，浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)系．
（3）分析圖甲、丁、戊，可知，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，物體受到的浮力不同，因此可以說(shuō)明浮力的大小與液體密度有關(guān)．
（4）由圖甲、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：F_浮=G-F=5N-1N=4N．
（5）由F_浮=ρ_水gV_排可得，圓柱體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³；
圓柱體的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg，
圓柱體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.5kg}{4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.25×10³kg/m³．
故答案為：（1）排開液體的體積；
（2）無(wú)關(guān)；
（3）密度；
（4）4；
（5）1.25×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)、求物體的體積與密度問(wèn)題，要掌握稱重法測(cè)浮力的方法、應(yīng)用浮力公式即可解題，應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．