Question

4．“探究浮力的大小跟哪些因素有關”實驗的部分操作、裝置靜止時測力計指針的位置如圖所示．

（1）b圖中測力計的示數為3.6N．由a、b、c所示實驗可得出的結論是：在液體密度相同時，物體所受浮力的大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）由c、d所示實驗得出的結論是在物體排開液體的體積相同時，物體所受浮力的大小跟液體密度有關．
（3）由圖中提供的數據可以求出，物體完全浸沒在鹽水中所受的浮力是2.2N，鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數；分析圖示實驗現象，然后得出結論．
（2）分析圖示實驗現象，然后得出結論．
（3）根據圖示實驗求出物體在水與鹽水中受到的浮力，然后根據浮力公式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）由圖b所示測力計可知，其分度值為0.2N，示數為3.6N；
由圖a、b、c所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，在液體密度相同的情況下，物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關．
（2）由圖c、d所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可知，在物體排開液體體積相同的情況下，物體受到的浮力與液體密度有關．
（3）由圖a、c所示實驗可知，物體浸沒在水中受到的浮力：F_浮=5N-3N=2N，由圖a、d所示實驗可知，物體浸沒在鹽水中受到的浮力F_浮′=5N-2.8N=2.2N，
設物體體積為V，由浮力公式：F_浮=ρgV_排，F_浮=ρ_水gV，F_浮′=ρ_鹽水gV，則鹽水的密度：ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}^{′}{ρ}_{水}}{{F}_{浮}}$=$\frac{2.2N×1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{2N}$=1.1×10³kg/m³；
故答案為：（1）3.6；   物體排開液體的體積；
（2）在物體排開液體的體積相同時，物體所受浮力的大小跟液體密度有關；
（3）2.2；1.1×10³．

點評 本題考查了彈簧測力計讀數、實驗現象分析、求鹽水的密度，應用控制變量法分析圖示實驗、應用浮力公式即可正確解題．