Question

【題目】同學(xué)們用空塑料瓶和細(xì)沙等實(shí)驗(yàn)器材探究影響浮力大小的因素.(g取10 N/kg，=1. 0 × 103 kg/m3)

同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出了如下三種猜想，并舉出了相應(yīng)的實(shí)例.

猜想一:浮力大小與物體的密度有關(guān).實(shí)例:鐵塊在水中下沉，木頭可以浮在水面上.

猜想二:浮力大小與液體的密度有關(guān).實(shí)例:雞蛋在水中下沉，在鹽水中可以浮起來.

猜想三:浮力大小與浸入液體的深度有關(guān).實(shí)例:在游泳池里，人越往下蹲，感覺到水向上托自己的力越大.

為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，同學(xué)們選擇了裝入細(xì)沙的塑料瓶和其他實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示.

(1)根據(jù)步驟d和____(填序號(hào))，可以確定猜想二是正確的.

(2)根據(jù)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是 _____ (填“正確”或“錯(cuò)誤”)的，對(duì)該猜想的對(duì)應(yīng)實(shí)例，合理的解釋是 _______________ .

(3)要驗(yàn)證猜想一是否正確，可以在塑料瓶中 _____ 后再進(jìn)行探究.

(4)同學(xué)們討論認(rèn)為，猜想一和猜想二中的實(shí)例反映了物體的沉與浮可能與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂浮在圖e中鹽水面上的物體，該物體的密度應(yīng)小于____g/cm3 (計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)).

Answer 1

【答案】 e 錯(cuò)誤 人在下蹲時(shí)，排開水的體積增大，浮力增大 增加或減少細(xì)沙 1.1

【解析】(1)物體浸沒水中受到的浮力F浮＝0.4N0.06N＝0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮＝0.4N0.02N＝0.38N；因?yàn)�，浮力不相等，而物體所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)d、e可以確定猜想二是正確的；(2)物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等于物體的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關(guān)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟c和d可以驗(yàn)證猜想三是錯(cuò)誤的；對(duì)該猜想對(duì)應(yīng)的實(shí)例，合理的解釋是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；(3)要驗(yàn)證猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關(guān)，根據(jù)控制變量法要改變物體的密度，在物體體積不變時(shí)，在塑料瓶中添加一些細(xì)砂可以改變塑料瓶整體的密度；(4)由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮＝GF′＝0.4N0.06N＝0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′＝0.4N0.02N＝0.38N；由阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV排＝0.34N------（Ⅰ），F(xiàn)浮′＝ρ鹽水gV排＝0.38N-------（Ⅱ）,浸沒時(shí)V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得鹽水的密度：ρ鹽水＝＝1.1×103kg/m3＝1.1g/cm3．物體的浮與沉與密度有關(guān)，要選用一個(gè)能漂浮在圖e中鹽水上的物體時(shí)，物體的密度應(yīng)小于1.1g/cm3．