Question

【題目】為了探究“浮力大小跟哪些因素有關(guān)”，某興趣小組的同學(xué)，用同一個金屬圓柱體進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作，并記下圓柱體靜止時彈簧測力計的示數(shù)。圓柱體浸沒時將溢出的水全部倒入量筒中，示數(shù)如圖丁所示。（已知：ρ水=1.0×l03kg/m，g=10N/kg）。

（1）為了探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)選擇______兩圖進(jìn)行比較。結(jié)論是：液體的密度越大，浸沒在其中的物體所受的浮力______。

（2）比較甲、乙兩圖，說明F2＜F1的原因：______。

（3）圓柱體所受重力大小為______N。

（拓展）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出圓柱體的密度為______kg/m3，實(shí)驗(yàn)中所用鹽水的密度為______kg/m3。

Answer 1

【答案】 甲、丙 越大 圓柱體接觸容器底部，受到容器底部向上的支持力 4 8×103 1.2×103

【解析】解：（1）探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時，應(yīng)控制排開的液體的體積相同，密度不同，故選甲丙；

物體在甲中受到的浮力為F浮水=G﹣F拉水=G﹣3.5N，在丙中受到的浮力為F浮′=G﹣F拉′=G﹣3.4N，

由此可知，當(dāng)排開液體體積相同時，液體密度越大，物體所受浮力越大；

（2）探究浮力的大小與浸沒深度的關(guān)系，控制的變量應(yīng)該是排開水的體積和液體的密度，改變深度，選擇圖甲和乙，比較F1和F2的大小，得出結(jié)論，但是圖乙中的物體接觸了容器底，使得讀數(shù)變小，產(chǎn)生了錯誤結(jié)論；

（3）量筒中排開水的體積V排=50cm3=5×10﹣5m3，

物體浸沒在水中時所受浮力F浮水=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.5N，

物體重力G=F浮+F拉水=0.5N+3.5N=4N，

物體在鹽水中受到的浮力F浮′=G﹣F拉′=4N﹣3.4N=0.6N，

由F浮=ρ鹽水gV排得：

鹽水的密度：

ρ鹽水===1.2×103kg/m3。

物體質(zhì)量m===0.4kg，

物體浸沒在水中，所以物體體積V=V排=5×10﹣5m3，

物體密度ρ===8×103kg/m3。