Question

3．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）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你有什么發(fā)現(xiàn)，請(qǐng)寫出兩條①液體對(duì)物體的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)；②液體對(duì)物體的浮力與液體的密度有關(guān)
（2）求在圖丁中圓柱體所受的浮力 
（3）圓柱體的體積和密度分別是多大？（g取l0N/kg）

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)稱重法F_浮=G-F_示，由圖示分別求出別求出乙、丙、丁、戊實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力大小，分別由圖乙丙實(shí)驗(yàn)和由丁戊實(shí)驗(yàn)分析得出影響浮力的因素；
（3）根據(jù)阿基米德原理，在丁實(shí)驗(yàn)中，求出物體排開水的體積即物體的體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{G}{g{V}_{物}}$求出圓柱體的密度．

解答 解：（1）（2）由圖甲知，物體的重力G=5N，根據(jù)稱重法，F(xiàn)_浮=G-F_示，分別求出乙、丙、丁、戊實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力大�。�
F_浮乙=G-F_示乙=5N-3.4N=1.6N；
F_浮丙=G-F_示丙=5N-1N=4N；
F_浮丁=G-F_示丁=5N-1N=4N，即圖丁中圓柱體所受的浮力；
F_浮戊=G-F_示戊=5N-0.6N=4.4N；
由圖乙丙結(jié)合F_浮乙、F_浮丙大小可知，液體對(duì)物體的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)；
由圖丁戊實(shí)驗(yàn)結(jié)合F_浮丁、F_浮戊、大小可知，液體對(duì)物體的浮力與液體的密度有關(guān)；
（3）根據(jù)阿基米德原理，在丁實(shí)驗(yàn)中，物體排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮丁}}{{ρ}_{水}g}=\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4 m³；
因浸沒在水中，故V_物=V_排=4×10^-4 m³；
圓柱體的密度：
ρ=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{G}{g{V}_{物}}$=$\frac{5N}{10N/kg×4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.25×10³kg/m³．
故答案為：（1）①液體對(duì)物體的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)；②液體對(duì)物體的浮力與液體的密度有關(guān)；
（2）4N；
（3）4×10^-4m³； 1.25×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查稱重法測(cè)浮力大小、分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力和阿基米德原理及密度公式的應(yīng)用．