Question

“远征号”核潜水艇依靠核能提供的动力航行，它可以在海水中潜行，也可以在海面上航行．对此，小红对潜水艇的浮力大小作了如下猜想：
A．浮力的大小可能与潜水艇排开液体的体积有关；
B．浮力的大小可能与潜水艇浸在液体里的深度有关；
C．浮力的大小可能与不同海域的海水密度有关；
D．浮力的大小可能与潜水艇的形状有关；
接着，小红利用弹簧测力计、烧杯、橡皮泥A、细线、水、盐水进行了如图所示的模拟实验，请你根据小红的模拟实验进行分析：
（1）你可以选用序号为________的两次实验得出浮力大小与________的关系．
得出的实验结论是：________．
（2）小红选用了序号为④和⑧的两次实验来探究浮力大小与物体形状的关系，你认为她的做法________（选填“正确”或“不正确”），原因是她只关注了________的改变，而忽视了________对浮力大小的影响．
（3）小红在设计本实验时，采用的研究方法是________．
A．控制变量法　　B．转换法　　C．建立物理模型法　　D．等效替代法
（4）图⑥中A物体受到的浮力为________N．

Answer 1

解：
（1）当选用实验②③或⑦⑧时，液体相同时，物体排开液体的体积越大弹簧测力计的示数越小，根据称重法可知物体受到的浮力越小，故可得结论物体排开液体的密度相同时，排开液体的体积越大受到的浮力越大；
当选用实验③④或⑤⑥时，物体排开液体的体积和液体的密度相同时，浸没的深度不同时，弹簧测力计的示数不变，根据称重法可知物体受到的浮力不变，故可得结论物体受到的浮力与浸没的深度无关；
当选用实验④⑤时，物体排开液体的体积相同时，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知受到的浮力不同，故可得结论，物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大物体受到的浮力越大；
（2）小红选用了序号为④和⑧的两次实验来探究浮力大小与物体形状的关系时，她只关注了改变物体的形状，而忽视了控制物体排开液体体积对浮力大小的影响，故得出的实验结论是错误的；
（3）小红在设计本实验时，采用的研究方法是控制变量法；
（4）图⑤中A物体受到的浮力：F_浮=G-F′=4.0N-2.8N=1.2N，
图⑥中金属块与容器的底部接触，受到的浮力不能用称重法测量，
但⑤⑥中金属块排开盐水的体积和盐水的密度不变，根据F_浮=ρgV_排可知，此时金属块受到的浮力为1.2N．
故答案为：
（1）②③或⑦⑧；液体密度；物体排开液体的密度相同时，排开液体的体积越大受到的浮力越大（答案不唯一）；
（2）不正确；改变物体的形状；物体排开液体体积；
（3）A；
（4）1.2．
分析：（1）浸入液体中的物体受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关、与浸没的深度无关，实验探究时应采用控制变量法；
（2）根据弹簧测力计的示数，利用称重法求出物体A受到的浮力．
点评：本题考查了探究影响浮力大小因素的实验，涉及到了浮力的计算，关键是实验探究和实验结论的描述中控制变量法的应用，控制变量法是初中物理中最重要的实验方法之一，学习时一定注意掌握和应用．