Question

【题目】小明利用如图甲所示装置，探究浮力的大小跟哪些因素有关。物体A（重12N）、烧杯、水、盐水、细线等器材做影响浮力大小因素的实验，下表是他记录的实验数据。

实验次数	物体A的状态	弹簧测力计的示数F/N
1	A的1/3体积浸在水中	10
2	A的1/2体积浸在水中	9
3	A浸没在水中	6
4	A浸没在水面下不同深度	6
5	A浸没在盐水中	5.4

（1）比较1、2、3次实验可知浮力的大小与_______有关，分析第4次实验可知浮力的大小与_______无关。比较3，5次实验可知浮力的大小与_______有关。

（2）小红发现，物体A浸没在不同液体中时弹簧测力计的示数不同。她又找来密度已知的多种液体，把物体A分别浸没在不同液体中进行多次实验，绘制出弹簧测力计示数F与液体密度ρ液的关系图象如图乙所示，则Fb＝_______N，ρa＝_______kg/m3。

Answer 1

【答案】排开液体的体积 浸没的深度 液体的密度 12 2×103

【解析】

（1）由表格可知，影响浮力大小的因素有物体排开液体的体积、物体浸没的深度、液体的密度，实验探究时应采用控制变量法，利用控制变量法分析表格数据，找出相同量和不同量得出结论；

（2）由图乙可知，液体的密度为零时，物体受到的浮力为零，弹簧测力计的示数等于物体A的重力；根据称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体A的体积，根据G＝mg求出物体A的质量，根据ρ＝求出物体A的密度，当弹簧测力计的示数恰好为零时物体A悬浮，液体的密度和物体A的密度相等。

（1）比较1、2、3次实验可知，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，故可得结论：浮力的大小与排开液体的体积有关；

分析第4次实验可知，A浸没在水面下不同深度时，弹簧测力计的示数相同，受到的浮力相同，故可得结论：浮力的大小与浸没的深度无关；

比较3、5次实验可知，A排开水和盐水的体积相同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，故可得结论：浮力的大小与液体的密度有关。

（2）由图乙可知，液体的密度为零时，物体受到的浮力为零，弹簧测力计的示数等于物体A的重力，即Fb＝12N；

当物体A浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝G﹣F′＝12N﹣6N＝6N，

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

所以，由F浮＝ρgV排可得，物体A的体积：

V＝V排＝，

由G＝mg可得，物体A的质量：m＝，

则物体A的密度：

ρ＝＝=ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2×103kg/m3，

当弹簧测力计的示数恰好为零时物体A悬浮，液体的密度和物体A的密度相等，

则ρa＝ρ＝2×103kg/m3。