Question

1．小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗，請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題：

（1）從A、C兩圖可知，木塊在水中受到的浮力大小是2N．
（2）根據(jù)C、E兩次實驗，小明就可以初步得出木塊受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)．
（3）小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時與深度有關(guān)，有時與深度又無關(guān)，對此正確的解釋是當物體沒有完全浸沒在水中時，浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大（選填“增大”或“減小”）．
（4）在小明實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，可以計算出鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由“稱重法”可以測出物體在水中受浮力的大��；
（2）影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積，要探究浮力和其中一個因素的關(guān)系，就要采用控制變量法控制另外一個因素一定；由此進行解答．
（3）根據(jù)實驗控制的變量，分析圖示實驗，然后得出結(jié)論；
（4）根據(jù)F_浮=G-F計算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計算出物體的體積，根據(jù)ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$計算出鹽水的密度；或根據(jù)在水中和在鹽水中排開液體的體積相等列出關(guān)系式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）由圖A知：G=8N，由圖C知，F(xiàn)=6N，所以F_浮=G-F=8N-6N=2N；
（2）由圖C與圖E所示實驗可知，物體排開液體的體積、物體浸入液體的深度都相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力的大小與排開液體密度有關(guān)；
（3）由圖B與圖C所示實驗可知，物體沒有完全浸沒在液體中時，隨物體排開液體體積的增大，物體受到的浮力增大，由此可得：當物體沒有完全浸沒在水中時，浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大．
（4）由圖A、D所示實驗可知，浸沒在水中時的浮力F_浮鹽水=8N-5.6N=2.4N；
由題意知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{ρ}_{鹽水}g}$，
代入數(shù)據(jù)得：$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{2.4N}{{ρ}_{鹽水}×10N/kg}$，
解得：ρ_鹽水=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）2；（2）C、E；（3）增大；（4）1.2×10³．

點評 此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，同時考查了有關(guān)浮力公式的應(yīng)用，在（4）中確定V_排相等是解決此題的關(guān)鍵．