Question

4．在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，同學們利用長方體物塊A和彈簧測力計做了如圖所示的實驗．請你從中選出一些圖，并通過分析彈簧測力計的示數，完成以下問題：

（1）分析圖1中實驗數據，丁圖中物體受到的浮力1N；
（2）分析圖中甲圖到丙圖，說明浮力大小與排開液體的體積有關；
（3）分析丁圖、戊圖，說明浮力大小與液體的密度有關；
（4）實驗中，另一小組同學做出了彈簧秤的拉力F與物體下表面所處深度h的關系的圖象，從圖2中可知，當物體所處深度為6cm時，物體受到的浮力是0.75N．

Answer 1

分析 （1）根據稱重法測浮力求丁圖中物體受到的浮力；
（2）（3）分別找到圖中相同的量和變化的量，根據F_浮=G-F_示，比較浮力大小，得出浮力與變化量的關系；
（4）明確圖象的所對應的長方體的狀態，根據F_浮=G-F_示求出浮力剛浸沒時的浮力大小，結合阿基米德原理求當物體所處深度為6cm時，物體受到的浮力．

解答 解：
（1）根據稱重法測浮力可得，丁圖中物體受到的浮力：
F_浮=G-F_示=4N-3N=1N，
（2）分析圖中甲圖到丙圖，液體的密度相同，從乙到丙，排開液體的體積逐漸變大，測力計的示數逐漸變小，根據F_浮=G-F_示可知，浮力變大，說明浮力大小與 排開液體的體積有關；
（3）分析丁圖、戊圖，排開液體的體積相同，液體的密度不同，因兩圖中測力計示數不同，根據F_浮=G-F_示可知，物體受到的浮力不同，故說明浮力大小與液體的密度有關；
（4）實驗中，另一小組同學做出了彈簧秤的拉力F與物體下表面所處深度h的關系的圖象；
從圖2可知，物體的重G=4N；當物體下表面所處深度達到8cm后，測力計示數為3N不變，說明物體受到的浮力不變（即物體浸沒在液體中）；
物體全部浸沒時受到的浮力：
F_浮全=G-F_示全=4N-3N=1N；
根據阿基米德原理可得：F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gSh_浸，則長方體在浸沒前受到的浮力大小與h_浸成正比，
所以，當物體所處深度為6cm時，物體受到的浮力：
F_浮′=$\frac{6cm}{8cm}$×1N=0.75N．
故答案為：（1）1；（2）排開液體的體積；（3）液體的密度；（4）0.75．

點評 本題考查稱重法測浮力、控制變量法的運用、數據分析及阿基米德原理的運用，難點是最后一問，關鍵是明確圖象的所對應的物體的狀態．