Question

4．小紅用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數如圖所示．

（1）圓柱體分析圖甲、丁兩圖可知，圓柱體浸沒在水中時所受浮力大小是3N，所排開的水的體積是300cm³．
（2）比較圖丙丁可知當物體浸沒在同種液體里時所受浮力大小與浸入的深度無關．
（3）選用丁戊兩圖裝置的操作是為了探究浮力大小與液體密度的關系．

Answer 1

分析 （1）根據F_浮=G-F得出所受浮力的大小；根據阿基米德原理求出排開的水的體積；
（2）根據浮力大小與深度的關系得出結論；
（3）丁、戊液體的密度不同，物體排開液體的體積相同，可得浮力大小與液體密度的關系．

解答 解：
（1）由甲、丁兩圖可知，圓柱體的重力G=4N；圓柱體浸沒在水中時測力計的示數F=1N；
則圓柱體浸沒在水中時所受浮力F_浮=G-F=4N-1N=3N；
由F_浮=ρ_水gV_排得圓柱體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/lg}$=3×10^-4m³=300cm³；
（2）由丙丁兩圖可知，圓柱體完全浸沒時，在下沉過程中，測力計的示數不變，即所受浮力不變，由此可知，浸沒在同種液體里的物體所受浮力大小與浸入的深度無關；
（3）由丁、戊兩圖可知，物體都是完全浸沒，排開液體的體積相同，液體的密度不同，所以通過丁、戊的操作是為了探究浮力大小與液體密度的關系．
故答案為：（1）3；300；（2）丙丁；（3）液體密度．

點評 此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了學生分析圖象和數據的能力，注意分析問題過程中控制變量法的應用，同時要熟練掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到靈活應用．