Question

小宇和同學(xué)們做了下面幾個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你和他們共同完成下列實(shí)驗(yàn)過程（g=10N/kg）：

（1）在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，小宇使用的是如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體A的下表面浸入水中的深度h的關(guān)系圖象（如圖乙），根據(jù)圖象回答下列問題：

①物體A浸沒在水中之前，彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨A的下表面浸入水中深度的增加而減小，說明浮力與　　　　　（選填“物體體積”或“排開液體體積”）有關(guān)．物體A浸沒在水中后，所受的浮力為　　　N，且保持不變，說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度　　　　（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．

②物體A的密度為　　　　　kg/m³．

③物體A下表面所受液體壓強(qiáng)P與其浸入水中深度h的關(guān)系圖象應(yīng)該是丙圖中的　　　　　．

（2）小宇和同學(xué)們采用如下方法測量B液體的密度，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整；

①用天平測出燒杯和B液體的總質(zhì)量為150.4g；

②將B液體倒入量筒中一部分，讀出體積為10mL；

③測量燒杯和剩余B液體的總質(zhì)量時(shí)，天平平衡后，砝碼和游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值如圖丁，質(zhì)量為　　　　　　g，則B液體的密度為　　　　　g/cm³．

（3）小宇將彈簧測力計(jì)掛著的物體A浸沒在B液體中，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)　　　　　（選填“大于”、“小于”或“等于”）物體A浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，說明浸在液體中的物體受到的浮力還與　　　　　有關(guān)．

Answer 1

（1）①物體A浸沒在水中之前，浸入水中深度越大排開水的體積越大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小，由F_浮=G﹣F′可知受到的浮力增大說明浮力與排開液體體積有關(guān)；

由圖乙可知，h=0時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為物體A的重力G_A=1.2N，h=5cm時(shí)物體完全浸沒彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=0.2N，則物體A浸沒在水中后所受的浮力F_浮=G_A﹣F′=1.2N﹣0.2N=1N；

物體A浸沒在水中后，受到的浮力不變，說明浸沒在水中的物體所受的浮力與它浸沒在水中的深度無關(guān)；

②因物體A完全浸沒在水中，

所以，由F_浮=ρgV_排可得，物體A的體積：

V_A=V_排=，

則物體A的密度：

ρ_A====ρ_水=×1.0×10³kg/m³=1.2×10³kg/m³；

③由p=ρgh可知，物體A下表面所受液體壓強(qiáng)p隨其浸入水中深度h的增大而增大，且p與h成正比，選項(xiàng)中D符合；

（2）由圖丁可知，燒杯和剩余B液體的總質(zhì)量m_剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g，

倒出液體的質(zhì)量：

m_B=m﹣m_剩=150.4g﹣139.4g=11g，

倒出液體B的體積：

V_B=10ml=10cm³，

液體B的密度：

ρ_B===1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；

（3）將彈簧測力計(jì)掛著的物體A浸沒在B液體中時(shí)，物體A受到B液體的浮力：

F_浮′=ρ_BgV_A=ρ_Bg×==F_浮，

因B液體的密度大于水的密度，

所以，F(xiàn)_浮′＞F_浮，

由F_浮=G﹣F′可知，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)小于物體A浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，

說明浸在液體中的物體受到的浮力還與液體的密度有關(guān)．

故答案為：

（1）①排開液體的體積；1；無關(guān)；②1.2×10³；③D；

（2）③139.4；1.1；

（3）小于；液體的密度．