Question

【題目】小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖甲所示的實驗．請你根據小明的實驗探究回答下列問題．

（1）BCDE四種情況下， 圖中金屬塊所受到的浮力最小．

（2）做B、C兩次實驗，是為了探究浮力大小與 的關系．

（3）做 兩次實驗，是為了探究浮力的大小與物體浸沒深度是否有關．

（4）在小明實驗的基礎上，根據有關實驗數據，可以計算出鹽水的密度為 kg/m3．

（5）小明用所學的浮力知識自制了“密度計”：選擇一根飲料吸管，在其下端加適當的配重后封閉，使其能豎直漂浮在液面中．若放入水中，水面在管的A點處；放入另一種液體中，液面在B點處（如圖乙）．

①“密度計”上刻度A、B可分別表示的液體密度，則ρ液 ρ水（選填“＞”、“＜”或“=”）．

②為了使簡易密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，以使測量結果更精確，你的改進方法是 ．

Answer 1

【答案】（1）B；（2）排開液體體積；（3）C、D；（4）1.2×103；（5）①＞；②換更細的吸管

【解析】

試題分析：（1）金屬塊在液體中受到重力、浮力和彈簧測力計拉力的作用，在數值上重力=浮力+拉力，則F浮=G﹣F，重力相同，拉力越大，則浮力越小；

（2）分析BC所示實驗，根據實驗所控制的變量與實驗現象，得出結論；

（3）探究物體受到的浮力與物體浸沒深度是否有關，應控制液體密度相等而物體浸沒深度不同，分析圖示實驗情景即可正確解題；

（4）根據稱重法求出物體的所受的浮力，在根據浮力的計算公式求出物體的體積，根據稱重法求出物體在鹽水中的所受的浮力，最后根據F浮=ρgV排公式變形求出鹽水的密度；

（5）①密度計的質量一定，在液體中受力平衡，受到的浮力總是等于重力，被測液體的密度越大，排開液體的體積越小，浸入液體部分也越小，據此可以分析密度計的刻度由上至下數值逐漸增大；

②為了使測量結果更準確，使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，因為△V=sh，所以可知減小S，即可使h變大，據此設計即可．

解：

（1）物體浸入液體中，物體的重力=浮力+拉力，物體受到的浮力越小，彈簧測力計的示數越大，由圖示實驗數據可知，B圖中金屬塊受到的浮力最小；

（2）由圖CD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，CD兩次實驗，是為了探究物體所受浮力大小與排開液體體積有關；

（3）由圖BC所示實驗可知，金屬塊排開液體的密度都相同，只有物體浸沒深度不同，因此該實驗是為了探究浮力大小與物體浸沒深度是否有關；

（4）物體浸沒在水中所受浮力大小為8N﹣6N=2N，

根據公式F浮=ρgV排得：

V排水=V===2×10﹣4m3，

物體浸沒在鹽水中所受浮力大小為=8N﹣5.6N=2.4N，

因為都是浸沒，所以V排水=V排鹽水=2×10﹣4m3，

根據公式=ρ鹽水gV排鹽水得：

ρ鹽水===1.2×103kg/m3；

（5）①密度計是漂浮在液體中，所受浮力等于本身的重力，保持不變，如果液體的密度越大，則密度計浸入液體中的體積越小，即越往上浮，則露出液面部分的長度越長；所以密度計的刻度是越往下值越大；故ρ液＞ρ水；

②因為△V=sh，所以使h變大，應減小S即可，具體做法是：用更細的吸管．

故答案為：（1）B；（2）排開液體體積；（3）C、D；（4）1.2×103；（5）①＞；②換更細的吸管．