Question

3．某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为l.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1.1N．则石块受到水的浮力为0.5N，石块的密度为3.2×10³kg/m³．
（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到水的浮力越来越小（选填“大”或“小”）．说明浮力的大小与石块排开的水的体积有关．
（3）通过比较图乙和图丁，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关．

Answer 1

分析 （1）石块受到的浮力等于重力与测力计示数之差；求出石块的重力和质量，再求出石块的体积，根据密度公式求出石块的密度．
（2）（3）浮力与排开液体的体积和液体密度有关，所以应用控制变量法分析图示实验，根据实验现象分析答题．

解答 解：
（1）由题意可得，石块受到的浮力：F_浮=G-F=1.6N-1.1N=0.5N；
根据基米德原理：F_浮=ρ_液gV_排得：V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
石块浸没在水中，V_石=V_排，G=mg=ρVg，石块密度ρ=$\frac{G}{g{V}_{石}}$=$\frac{G}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}{ρ}_{水}$=$\frac{1.6N}{0.5N}$×1.0×10³kg/m³=3.2×10³kg/m³．
（2）石块受到的浮力：F_浮=G-F，石块的重力G不变，测力计示数F越来越大，则石块受到的浮力越来越小；
（3）由图乙和丁可知，物体都浸没在液体中，所以排开液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力与液体密度的关系．
故答案为：（1）0.5；3.2×10³；（2）小；排开的水的体积；（3）丁．

点评 本题考查了求石块受到的浮力、判断浮力如何变化、实验现象分析等，知道实验原理、应用控制变量法分析图示实验即可正确解题．