Question

17．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)浸在液體中的問(wèn)題所受的浮力進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示．

（1）分析圖甲、乙、丙，說(shuō)明浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）為了探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系，可選用丙、丁圖的裝置來(lái)進(jìn)行操作．
（3）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是4N；
（4）用圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)出鹽水的密度是1.1×10³kg/m³．（g取l0N/kg）

Answer 1

分析 （1）分析圖示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（2）探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開(kāi)液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)，然后答題．
（3）物體的重力與測(cè)力計(jì)拉力之差是物體受到的浮力，根據(jù)浮力公式求出物體的體積．
（4）根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）由圖甲、乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，液體的密度相同而排開(kāi)液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開(kāi)液體的體積相同，而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，由圖示實(shí)驗(yàn)可知，圖丙、丁所示實(shí)驗(yàn)中物體排開(kāi)液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，可以選用圖丙、丁所示實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系．
（3）由圖甲、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=G-F=5N-1N=4N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圓柱體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³；
（4）由圖甲、戊所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒(méi)在鹽水中所受浮力：
F_浮鹽水=G-F′=5N-0.6N=4.4N，
由F_浮鹽水=ρ_鹽水gV_排可得，鹽水的密度：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{g{V}_{排}}$=$\frac{4.4N}{10N/kg×4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.1×10³kg/m³．
故答案為：（1）物體排開(kāi)液體的體積；（2）丙、��；（3）4；（4）1.1×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)、求物體的體積與密度問(wèn)題，要掌握稱重法測(cè)浮力的方法、應(yīng)用浮力公式即可解題，應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．