Question

11．小明同學為了探究浮力的大小跟什么因素有關，他利用一個石塊做了如圖所示的各個實驗．
（1）從圖①②③可以得出的結論是：浮力的大小與物體排開液體的體積有關；
（2）圖⑤中石塊受到的浮力大小為1.2N；
（3）該石塊的密度為2.5×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱重法判斷浮力的大小，找出不變的量和變化的量，確定浮力與變化量的關系；
（2）由浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與深度無關作答；
（3）根據(jù)稱重法求出物體浸沒在水中時的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出V_排，即V_物，石塊密度可求；

解答 解：（1）從圖②③可知，排開液體的密度不變，排開液體的體積逐漸增大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，根據(jù)F_浮=G-F知，物體受到的浮力逐漸增大，所以，從圖①②③可以得出的結論是：浮力的大小與物體排開液體的體積有關；
（2）圖4中，物體浸沒在水中受到的浮力F_浮全=G-F′=3N-1.8N=1.2N，由于浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與深度無關，圖⑤中石塊受到的浮力也為1.2N；
（3）根據(jù)阿基米德原理，物體浸沒在水中時排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮全}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.2N}{{10}^{3}kg{/m}^{3}×10N/kg}$=1.2×10^-4m³，
因浸沒，V_物=V_排=1.2×10^-4m³，所以，物體的密度ρ_物=$\frac{G}{{gV}_{物}}$=$\frac{3N}{10N/kg×1.2{×10}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
故答案為：（1）物體排開液體的體積；
（2）1.2N；
（3）2.5×10³．

點評 此題探究浮力的大小跟什么因素有關，考查阿基米德原理、稱重法、測固體密度等相關知識．其中（2）物體已接觸容器底部，因此，不能根據(jù)重力減去彈簧測力計的示數(shù)求浮力大小，是易錯點．