Question

【题目】为了探究“浮力大小跟哪些因素有关”，某兴趣小组的同学，用同一个金属圆柱体进行了如图所示的实验操作，并记下圆柱体静止时弹簧测力计的示数。圆柱体浸没时将溢出的水全部倒入量筒中，示数如图丁所示。（已知：ρ水=1.0×l03kg/m，g=10N/kg）。

（1）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择______两图进行比较。结论是：液体的密度越大，浸没在其中的物体所受的浮力______。

（2）比较甲、乙两图，说明F2＜F1的原因：______。

（3）圆柱体所受重力大小为______N。

（拓展）根据实验数据可求出圆柱体的密度为______kg/m3，实验中所用盐水的密度为______kg/m3。

Answer 1

【答案】 甲、丙 越大 圆柱体接触容器底部，受到容器底部向上的支持力 4 8×103 1.2×103

【解析】解：（1）探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开的液体的体积相同，密度不同，故选甲丙；

物体在甲中受到的浮力为F浮水=G﹣F拉水=G﹣3.5N，在丙中受到的浮力为F浮′=G﹣F拉′=G﹣3.4N，

由此可知，当排开液体体积相同时，液体密度越大，物体所受浮力越大；

（2）探究浮力的大小与浸没深度的关系，控制的变量应该是排开水的体积和液体的密度，改变深度，选择图甲和乙，比较F1和F2的大小，得出结论，但是图乙中的物体接触了容器底，使得读数变小，产生了错误结论；

（3）量筒中排开水的体积V排=50cm3=5×10﹣5m3，

物体浸没在水中时所受浮力F浮水=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.5N，

物体重力G=F浮+F拉水=0.5N+3.5N=4N，

物体在盐水中受到的浮力F浮′=G﹣F拉′=4N﹣3.4N=0.6N，

由F浮=ρ盐水gV排得：

盐水的密度：

ρ盐水===1.2×103kg/m3。

物体质量m===0.4kg，

物体浸没在水中，所以物体体积V=V排=5×10﹣5m3，

物体密度ρ===8×103kg/m3。