Question

19．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)浸在液體中的物體所受的浮力進(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、丁、戊，說(shuō)明浮力的大小與在排開(kāi)液體體積相同時(shí)，浮力大小與液體的密度有關(guān)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，可選用圖甲和圖丙、丁的裝置來(lái)進(jìn)行操作．
（3 ）下圖中能夠正確反應(yīng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h的關(guān)系圖象是 （　�。�

（4）圓柱體浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力是4.4N；
（5）已知ρ_水=1×10³kg/m³，圖戊中鹽水的密度是1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法分析；
（2）探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系，要控制液體的密度和排開(kāi)液體的體積不同，改變浸沒(méi)的深度；
（3）根據(jù)浮力的變化得出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)隨深度的變化．浸沒(méi)前，物體浸入水中越深，受到的浮力越大；浸沒(méi)后，物體受到的浮力與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān)；
（4）物體的重力與測(cè)力計(jì)拉力之差是物體受到的浮力；
（5）根據(jù)浮力公式求出物體的體積．根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）由圖甲、丁、戊可知：物體浸沒(méi)在不同的液體中，受到的浮力不同，故結(jié)論為：在排開(kāi)液體體積相同時(shí)，浮力大小與液體的密度有關(guān)；
（2）探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系，要控制液體的密度和排開(kāi)液體的體積不同，改變浸沒(méi)的深度，圖中丙、丁符合；
（3）圓柱體逐漸浸入水中的過(guò)程中，浸入水中越深，它排開(kāi)水的體積越大受到的浮力越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小；浸沒(méi)后，它排開(kāi)水的體積不變，受到的浮力不變，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也不變．故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是先變小后不變，故選：D；
（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，
（5）由F_浮=ρ_水gV_排可知圓柱體的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³；
由F_浮=ρ_液gV_排得：
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）在排開(kāi)液體體積相同時(shí)，浮力大小與液體的密度有關(guān)；（2）丙、丁；（3）D；（4）4.4；（5）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(chēng)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．