Question

【题目】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)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与液体_____的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_____N；

(2)小明对A、B、C、D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；

①对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____（填“增大”“减小”或“不变”）；

②当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度_____（填“有关”或“无关”）。

(3)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_____kg/m3。

(4)小明利用浮力和杠杆的知识，发明了一个密度称，如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D，小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将C浸没与液体中，移动物体D，使杠杆在水平位置平衡，OB上便可以标出不同液体的密度值，那么这种密度称OB上的刻度是_____的。（填“均匀”或“不均匀”）

Answer 1

【答案】密度 2.4 增大 无关 1.2×103 不均匀

【解析】

(1)[1]对比C、E两图，排开液体体积相同，深度相同，液体密度不同，则探究的是浮力与液体密度的关系。

[2]由A图可知物体重力为8N，E图弹簧测力计示数为5.6N，则可得浮力为

F浮=G-FE=8N-5.6N=2.4N

(2)①[3]对比A、B、C三图可知，液体密度相同，排开液体体积越大，弹簧测力计示数越小，即浮力越大，则对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。

②[4]对比A、C、D三图可知，液体密度相同，排开液体体积相同，随着深度改变，弹簧测力计示数不变，即浮力不变，则当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关。

(3)[5]由A、C、E三图可知当物体浸没在水和盐水中时，所受浮力分别为2N和2.4N，由于在C、E中均浸没，排开液体体积等于物体体积，则排开液体体积相同，由可知，水与盐水密度之比等于浮力之比，即

解得盐水密度为1.2×103kg/m3。

(4)[6]设液体密度为，正方体体积为V正，重力为G，则左端绳子对A点向下的拉力为

设平衡时正方体D距离O点的距离为l，则由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可得

解得

由于G、lOA、V正、g均为定值，则可得与正方体D距离O点的距离为l不成正比或反比，则刻度不均匀。