Question

4．小明同學(xué)在“探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一圓柱體，當(dāng)圓柱體下表面與水面相平時(shí)開始緩慢下降，直到與燒杯底接觸為止，溢出的水全部流入小桶中，如圖甲所示．
（1）圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=5N；
（2）比較b、c兩圖可得：浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)．比較c、d兩圖可得：當(dāng)圓柱體浸沒在水中繼續(xù)下沉的過程中，受到的浮力不變；
（3）為了驗(yàn)證阿基米德原理，還需要再完成的實(shí)驗(yàn)步驟是測(cè)量空桶的重力、小桶和水的重力，比較對(duì)應(yīng)時(shí)刻浮力與圓柱體排開水的重力的大小是否相等；
（4）完成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，僅將水換成另一種液體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h的F-h圖象，物體浸沒在該種液體中受到的浮力F_浮′=4N；實(shí)驗(yàn)表明，浸在液體里的物體受到的浮力大小還跟液體的密度有關(guān)；由圖乙還可獲得的信息：圓柱體的高度為6cm（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖a得出物體的重力大��；由圖c及a根據(jù)F浮=G-F得出所受浮力的大小；
（2）比較b、c兩圖的不同點(diǎn)，得出浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系；
（3）根據(jù)阿基米德原理原理的內(nèi)容分析；
（4）根據(jù)物體完全浸沒時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)及其重力求出浮力；浸在液體里的物體受到的浮力大小還跟液體的密度有關(guān)，由圖乙還求得圓柱體的高度．

解答 解：（1）由a知，G=6N；
由c知，圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（2）（b）、（c）兩圖，液體的密度相同，排開液體的體積不同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，可知浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟物體浸入液體的體積（物體排開液體的體積）有關(guān)；
c、d兩圖，圓柱體完全浸沒，下沉過程中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，即所受浮力不變；
（3）阿基米德原理的內(nèi)容是：浸入液體中的物體受到的浮力等于其排開液體的重力；為了驗(yàn)證阿基米德原理，還需再完成的實(shí)驗(yàn)步驟是測(cè)量空桶的重力、小桶和水的重力，從而求出小桶中圓柱體排開水的重力；對(duì)比浮力與圓柱體排開水的重力的大小是否相等；
（4）由圖乙知，物體完全浸沒時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，則F_浮′=G-F′=6N-2N=4N；
由實(shí)驗(yàn)知，浸在液體里的物體受到的浮力大小還根據(jù)液體的密度有關(guān)；
由圖乙可知，當(dāng)物體浸沒的深度為6cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，則浮力不變，由此可知，圓柱體的高度為6cm．
故答案為：（1）5；（2）物體排開液體的體積；c、d；（3）空桶的重力、小桶和水的重力；（4）4；液體的密度；圓柱體的高度為6cm．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生分析圖象和數(shù)據(jù)的能力，注意分析問題過程中控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)要熟練掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到靈活應(yīng)用．