Question

【題目】王銳在實驗室用彈簧測力計、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1所示．

（1）分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與有關．
（2）為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系，可選用圖的裝置來進行操作．
（3）圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是N．圓柱體的體積是m3 （g取 l0N/kg）
（4）用如圖示實驗數據測出鹽水的密度是kg/m3 ．
（5）王銳在實驗室探究利用特殊方法測物體密度．如圖2，現有水、量筒、小木塊和大頭針（小木塊密度比水的密度小，且能放入量筒中），請利用上述器材，設計實驗測量出小木塊的密度，并利用測量的物理量和相關量寫出小木塊密度的表達式．
步驟：①；②；③ ．
密度表達式：ρ= ．

Answer 1

【答案】
（1）物體排開液體的體積
（2）丙、丁
（3）4；4×10﹣4
（4）1.1×103
（5）往量筒中注入適量的水，記下量筒的讀數V1；將木塊漂浮在水中，記下量筒的讀數V2；用大頭針將木塊浸沒水中，記下量筒的讀數V3；
【解析】解：（1）由圖甲、乙、丙所示實驗可知，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，浮力大小與物體排開液體的體積有關．（2）探究浮力與物體浸入液體深度的關系，應控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，由圖示實驗可知，圖丙、丁所示實驗中物體排開液體的密度、物體排開液體的體積相同而物體浸沒在液體中的深度不同，可以選用圖丙、丁所示實驗探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系．（3）由圖甲、丙所示實驗可知，圓柱體浸沒在水中時受到的浮力：F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N；
浮力：F浮=ρ水gV排 ， 圓柱體的體積：V=V排= = =4×10﹣4m3；（4）由圖甲、戊所示實驗可知，圓柱體浸沒在鹽水中所受浮力：F浮鹽水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N，
浮力F浮鹽水=ρ鹽水gV排 ， 鹽水的密度：ρ鹽水= = =1.1×103kg/m3；（5）步驟：①往量筒中注入適量的水，記下量筒的讀數V1；
②將木塊漂浮在水中，記下量筒的讀數V2；
③用大頭針將木塊浸沒水中，記下量筒的讀數V3 ．
表達式：由①②知，木塊的重力G=F浮=ρ水g（V2﹣V1）；
則m= = =ρ水（V2﹣V1）；
木塊的體積V=V3﹣V1；
則：ρ木= = ．
所以答案是：（1）物體排開液體的體積；（2）丙、丁；（3）4；4×10﹣4；（4）1.1×103；（5）往量筒中注入適量的水，記下量筒的讀數V1；將木塊漂浮在水中，記下量筒的讀數V2；用大頭針將木塊浸沒水中，記下量筒的讀數V3； ．
【考點精析】本題主要考查了探究浮力大小的實驗的相關知識點，需要掌握浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關才能正確解答此題．