Question

14．2016年5月27日在越南中部的义安省，一条15米长、2米高的活鲸鱼突然遇到退潮，搁浅在沙滩上了．对鲸鱼搁浅的原因，小天和小江展开讨论，猜想浸入水中的物体所受的浮力与水的多少有关，并分别进行了探究．

Ⅰ．小天的探究过程如下：
（1）在标有刻度的烧杯A、B内均倒入体积为50mL的水：
（2）将相同物体分别放入A、B烧杯内的水中，静止时分别如图甲、乙（乙中物体未与容器底密合）．
请根据小天的实验过程填写下表：

A或B烧杯中水重G/N	图甲中物体所受浮力F浮1/N	图乙物体所受浮力F浮2/N
0.5	0.5

根据实验数据，小天认为，浮力的大小跟水的多少无关（填“有关”或“无关”）
Ⅱ．小江的探究过程如下：
（1）将重为4N的物体浸入装有适量水的容器中静止，弹簧测力计示数为F₁，如图丙；
（2）减少容器中的水量，物体静止时，弹簧测力计示数变为F₂，如图丁．
请根据小江的实验过程填写下表

物理量	图丙	图丁
物体所受浮力F浮/N	1.4
物体排开水的体积V/m3	1.4×10-4

根据小天和小江的实验数据，你认为鲸鱼搁浅的原因是③．
①海边的水太少，产生的浮力也很少
②水位下降，导致鲸鱼的重力变大
③水位下降，导致鲸鱼浸入海水中的体积减少．

Answer 1

分析 Ⅰ．根据图读出水和物体的总体积，求出V排，根据F_浮=ρ_液gV_排计算出浮力大小；
分析得出浮力大小与水的多少无关；
Ⅱ．根据b图读出物体受到的拉力F，根据F_浮=G-F求出浮力大小；根据F_浮=ρ_液gV_排计算出V_排的大小；
根据结论分析船只搁浅的原因．

解答 解：
Ⅰ．由图乙知，此时水面的刻度为80ml，则V_排2=80ml-50ml=30ml=30cm³；
则F_浮2=ρ_水gV_排2=1.0×10³kg/m³×10N/kg×30×10^-6m³=0.3N；
由以上分析知，浮力的大小跟水的多少无关，根据物体排开液体的多少有关；
Ⅱ．丁图测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N，则F_浮丁=G-F′=4N-3.4N=0.6N；
由F_浮=ρ_水gV_排得：
V_排丁=$\frac{{F}_{浮丁}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×1{0}^{\;}N/kg}$=0.6×10^-4m³，
所以船只搁浅的原因是因为水太少，致使船只排开的水的体积小，受到的浮力小而造成的，③正确．
故答案为：Ⅰ0.3；无关；Ⅱ；0.6；0.6×10^-4；无关；③．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素，考查了测力计的读数、称重法测量浮力的方法，同时考查了对阿基米德原理的应用，还考查了应用结论解决问题的能力，考查全面．