Question

15．如圖所示，小明對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與排開液體的體積有關．圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是4N，圓柱體的體積是400cm³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）分析圖示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結論．
（2）知道圓柱體的重和浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)，利用稱量法F_浮=G-F_示求出圓柱體浸沒在水中時受到的浮力；
（3）根據(jù)阿基米德原理的變形公式求排開水的體積，圓柱體浸沒時，圓柱體的體積V=V_排．

解答 解：（1）由圖甲、乙、丙可知，液體的密度相同，而物體排開液體的體積不同，彈簧測力計示數(shù)不同，根據(jù)F_浮=G-F_示可知，物體受到的浮力不同，由此可知：浮力的大小與排開液體的體積有關．
（2）根據(jù)甲丙兩圖可知，圓柱體的重G=5N；圓柱體浸沒在水中時，測力計的示數(shù)F_示=1N．
則圓柱體浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=G-F_示=5N-1N=4N；
（3）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得圓柱體浸沒時排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³=400cm³．
丙圖中圓柱體浸沒在水中，所以圓柱體的體積：V=V_排=400cm³．
故答案為：排開液體的體積；4；400．

點評 本題考查了影響浮力大小的因素、浮力的兩種計算方法（阿基米德原理、稱量法）的掌握和運用，關鍵是要靈活應用相關公式．