Question

11．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，辰辰同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验．

（1）①②③三次实验是为了探究浮力的大小与排开液体体积的关系，得出的结论是在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大．
（2）分析①③④三次的实验数据可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（3）此实验还探究了浮力的大小与液体密度的关系，得出的结论是在排开液体体积一定的情况下，液体密度越大，物体受到的浮力越大．
（4）通过实验数据可知金属块的密度为5×10³kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论；
（2）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，分析图示实验，然后答题；
（3）物体的重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力，物体排开液体体积相同，液体密度不同，说明浮力与液体密度的关系；
（4）根据浮力公式求出金属块的密度．

解答 解：（1）由图①、②、③所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关，故可得，在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；
（2）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，由控制变量法知，应控制液体密度、排开液体的体积不变，改变物体在液体中的深度，故选①③④三次试验；
（3）由图④、⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，由控制变量法可知，还可探究浮力大小与液体密度的关系，在水中，F_浮=G-F₄=10N-8N=2N，在盐水中，F_浮盐=G-F₅=10N-7.8N=2.2N，可得，在排开液体体积一定的情况下，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（4）金属块的重力，由图①，G=10N，金属块质量，m=$\frac{G}{g}$，
金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
金属块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水g}}}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}×{ρ}_{水}$=$\frac{10N}{2N}×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}$=5×10³kg/m³．
故答案为：（1）排开液体的体积；在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；（2）①③④；（3）液体密度；在排开液体体积一定的情况下，液体密度越大，物体受到的浮力越大；（4）5×10³．

点评 本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的密度问题，要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题，是一道综合题．