Question

3．小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測力計示數(shù)如圖所示．

（1）分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是4N，圓柱體的體積是4×10^-4m³．（g取l0N/kg）
（3）用圖示實驗數(shù)據(jù)測出鹽水的密度是1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）探究影響浮力大小的因素實驗，應(yīng)采用控制變量法，分析圖示實驗；根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象即可判斷；
（2）由圖甲、丙，根據(jù)稱重法可知圓柱體在水中受到的浮力，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出圓柱體完全浸沒水中時的體積，即圓柱體的體積；
（3）由圖甲、丁，根據(jù)稱重法可知物體A在鹽水中受到的浮力，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出鹽水的密度．

解答 解：（1）由圖甲、乙、丙所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）由圖甲、丙所示實驗可知，圓柱體浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=G-F=5N-1N=4N；
由F_浮=ρ_水gV_排得：
圓柱體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³；
（3）由圖甲、戊所示實驗可知，圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：F_浮鹽水=G-F′=5N-0.6N=4.4N，
由F_浮=ρ_鹽水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）物體排開液體的體積；（2）4；4×10^-4；（3）1.1×10³．

點(diǎn)評 本題考查探究影響浮力大小的因素，應(yīng)用控制變量法分析圖示實驗現(xiàn)象即可正確解題．