Question

15．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某液體，對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力問(wèn)題進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示．

（1）為了探究浮力大小與物體浸在液體中的深度有無(wú)關(guān)系，可選用CD圖的裝置來(lái)進(jìn)行操作．
（2）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是3N，圓柱體的體積是3×10^-4m³．
（3）根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算出某液體的密度是1.2×10³kg/m³．（g取l0N/kg）

Answer 1

分析 （1）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(kāi)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；
（2）物體的重力與測(cè)力計(jì)拉力之差是物體受到的浮力，根據(jù)浮力公式求出物體的體積．
（3）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出物體浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力，根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）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(kāi)液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，由圖示實(shí)驗(yàn)可知，圖C、D所示實(shí)驗(yàn)中物體排開(kāi)液體的體積相同、深度不同，可以選用圖C、D所示實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系．
（2）由圖A、C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=10N-7N=3N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圓柱體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³；
（3）由圖A、E所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒(méi)在鹽水中所受浮力：
F_浮′=G-F′=10N-6.4N=3.6N，
浮力F_浮′=ρ_液gV_排，液體的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{g{V}_{排}}$=$\frac{3.6N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）CD；  （2）3；3×10^-4； （3）1.2×10³．

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(chēng)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．