Question

（2009?靖江市模拟）在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，刘伟同学给出下面两种现象，请根据现象提出合理的猜想：
（1）轮船从江河航行到大海，在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同，由此猜想：浮力可能与

液体的密度

有关．
（2）从井中提水，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大．由此猜想：浮力可能与

排开液体的体积

有关．
（3）刘伟利用如图14所示的器材做演示实验并请同学们仔细观察：他用弹簧测力计竖直吊着物块，然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没，在这一实验过程中，同学们会直观地观察到两种变化，这两种变化是：
（a）

弹簧测力计的示数减小

；
（b）

烧杯内的水面上

．
（4）你认为利用图（甲）所示的这套器材还可以用于探究以下哪个问题？

B

（选填字母序号）

A、浮力的大小与物体密度的关系
B、浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系
C、浮力的大小与物体形状的关系
D、浮力时大小与液体密度的关系．

Answer 1

分析：（1）“轮船从江河航行到大海”轮船始终处于漂浮状态，浮力等于重力，而重力不变，所以浮力不变．
“吃水的深度不同”说明物体排开液体的体积不同，而浮力等于物体排开水的重力，水的重力G_排=ρ_液v_排g，浮力不变、物体排开液体的体积不同，说明液体的密度是不同的，若物体排开液体的体积相同的话，浮力必然是不同的，说明浮力的大小与液体的密度有关．
（2）从井中提水，盛满水的桶露出水面越多说明物体排开液体的体积越小，提桶的力就越大说明浮力越小，由此可知，浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
（3）物块逐渐浸入水中直到完全浸没，排开水的体积增大，受到的浮力也逐渐增大，满足关系式：F_浮+F_拉=G，即浮力加上弹簧测力计的拉力等于物块的重力，由此可以分析出液面和弹簧测力计的示数变化．
（4）据题目中的器材不难看出，具体器材是不变的，故只能改变物体的深度探究浮力．

解答：解：（1）由上可知F_浮=G_排=ρ_液V_排g“轮船从江河航行到大海”，轮船始终处于漂浮状态，浮力等于重力，而重力不变，所以浮力不变．浮力不变、物体排开液体的体积不同，说明液体的密度是不同的，若物体排开液体的体积相同的话，浮力必然是不同的，说明浮力的大小与液体的密度有关．
（2）从井中提水，水的密度是不变的．由“盛满水的桶露出水面越多”说明物体排开液体的体积变小，提桶的力就越大说明浮力越小，由此可知，浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
（3）据上面的分析可知，物体逐渐浸入水中浮力逐渐增大，弹簧测力计的拉力逐渐减小，排开水的体积逐渐增大，液面逐渐上升；
（4）利用图（甲）所示的这套器材，不能换物体、液体，所以不能探究A、D，物体的形状也不能改变，所以不能探究C，只能改变物体的深度，来探究浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系，故B正确．
故答案为：（1）液体的密度；（2）排开液体的体积；（3）（a）弹簧测力计的示数减小；（b）烧杯内的水面上；（4）B．

点评：称量法测浮力是在空中测出物体的重力G，将物体浸没水中读出弹簧测力计的示数F_拉，此时物体受到的浮力大小F_浮=G-F_拉，此实验用到了控制变量法，图中实验装置只能探究浮力的大小与物体浸没在水中深度和排开液体体积的关系．