Question

2．小明同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、金屬塊各一個(gè)、兩個(gè)相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．如圖表示探究過(guò)程及部分有關(guān)數(shù)據(jù)．

（1）圖B中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)是9N．
（2）分析圖B、C、D，說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)液體的多少有關(guān)．
（3）分析圖DE，說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（4）所用煤油的密度是0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理求出浮力，在求出測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）分析圖B、C、D，看物體所受浮力與物體排開(kāi)液體體積間的關(guān)系，從而得出結(jié)論．
（3）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積相同而液體種類不同，分析各圖，找出符合條件的圖片．
（4）由圖A求出物體的重力，由圖E求出彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力，然后由平衡條件求出物體在煤油中受到的浮力；然后求出物體的體積，根據(jù)阿基米德原理求出煤油的密度．

解答 解：（1）由圖可知，物體排開(kāi)了100mL的水，則受到的浮力為：F_浮=ρ_水gV_排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10^-4m³=1N；
測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：F=G-F_浮=10N-1N=9N；
（2）由圖B、C、D可知，物體浸入水的體積不同，即物體排開(kāi)水的體積不同，物體受到的浮力不同，這說(shuō)明：浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（3）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積相同而液體種類不同，由圖D和圖E可知，物體排開(kāi)液體的體積相同，兩燒杯中液體不同，液體密度不同，物體受到的浮力不同，因此圖D、E說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（4）由圖A可知，物體的重力G=10N，由圖E可知，物體浸沒(méi)在煤油中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力F=7.6N，則物體受到的浮力F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
物體的體積為：V=V_排=300mL；
由阿基米德原理的公式得：ρ_油=$\frac{{F}_{浮油}}{{gV}_{排}}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×103kg/m3．
故答案為：（1）9N；（2）排開(kāi)液體的多少；（3）DE；（4）0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 考查了浮力大小的影響因素，采用了控制變量法，分析問(wèn)題時(shí)找準(zhǔn)什么量在變，什么量不變；題中還涉及到了利用稱重法計(jì)算浮力．