Question

1．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题：

（1）从A、C两图可知，木块在水中受到的浮力大小是2N．
（2）根据C、E两次实验，小明就可以初步得出木块受到的浮力大小与液体的密度有关．
（3）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是当物体没有完全浸没在水中时，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大（选填“增大”或“减小”）．
（4）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小；
（2）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；由此进行解答．
（3）根据实验控制的变量，分析图示实验，然后得出结论；
（4）根据F_浮=G-F计算出在水中和盐水中受到的浮力，根据V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$计算出物体的体积，根据ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$计算出盐水的密度；或根据在水中和在盐水中排开液体的体积相等列出关系式求出盐水的密度．

解答 解：（1）由图A知：G=8N，由图C知，F=6N，所以F_浮=G-F=8N-6N=2N；
（2）由图C与图E所示实验可知，物体排开液体的体积、物体浸入液体的深度都相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力的大小与排开液体密度有关；
（3）由图B与图C所示实验可知，物体没有完全浸没在液体中时，随物体排开液体体积的增大，物体受到的浮力增大，由此可得：当物体没有完全浸没在水中时，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大．
（4）由图A、D所示实验可知，浸没在水中时的浮力F_浮盐水=8N-5.6N=2.4N；
由题意知，在水和盐水中排开液体的体积相等，则：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮盐水}}{{ρ}_{盐水}g}$，
代入数据得：$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{2.4N}{{ρ}_{盐水}×10N/kg}$，
解得：ρ_盐水=1.2×10³kg/m³．
故答案为：（1）2；（2）C、E；（3）增大；（4）1.2×10³．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，同时考查了有关浮力公式的应用，在（4）中确定V_排相等是解决此题的关键．