Question

4．小红用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示．

（1）圆柱体分析图甲、丁两图可知，圆柱体浸没在水中时所受浮力大小是3N，所排开的水的体积是300cm³．
（2）比较图丙丁可知当物体浸没在同种液体里时所受浮力大小与浸入的深度无关．
（3）选用丁戊两图装置的操作是为了探究浮力大小与液体密度的关系．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F得出所受浮力的大小；根据阿基米德原理求出排开的水的体积；
（2）根据浮力大小与深度的关系得出结论；
（3）丁、戊液体的密度不同，物体排开液体的体积相同，可得浮力大小与液体密度的关系．

解答 解：
（1）由甲、丁两图可知，圆柱体的重力G=4N；圆柱体浸没在水中时测力计的示数F=1N；
则圆柱体浸没在水中时所受浮力F_浮=G-F=4N-1N=3N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圆柱体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/lg}$=3×10^-4m³=300cm³；
（2）由丙丁两图可知，圆柱体完全浸没时，在下沉过程中，测力计的示数不变，即所受浮力不变，由此可知，浸没在同种液体里的物体所受浮力大小与浸入的深度无关；
（3）由丁、戊两图可知，物体都是完全浸没，排开液体的体积相同，液体的密度不同，所以通过丁、戊的操作是为了探究浮力大小与液体密度的关系．
故答案为：（1）3；300；（2）丙丁；（3）液体密度．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图象和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用．