Question

17．某興趣小組做了如圖所示的實驗，將同一物體A逐漸浸入到某液體中，并通過觀察彈簧測力計的示數(shù)的變化規(guī)律，得出以下一些結(jié)論：

（1）分析比較實驗甲、乙、丙可初步得出結(jié)論：當液體的密度相同時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號甲、丙、丁可初步得出結(jié)論：當物體排開液體的體積相同時，所受浮力與浸沒在液體中的深度無關（選填“有關”或“無關”）．
（2）由實驗可知A物體重為6N，A物體浸沒在液體中時所受的浮力是2N．
（3）同組的小蘭同學利用該實驗的數(shù)據(jù)測出了液體密度，她具體操作如下：將物體A浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)為3.5N，則液體密度是0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F，由彈簧測力計的示數(shù)確定物體受到的浮力大小，結(jié)合控制變量法，找出不變的量和變化的量，從而確定浮力大小與變化量之間的關系；
比較甲、丙（或�。�，弄清楚不變量和變量，根據(jù)F_浮=G-F得出結(jié)論．
（2）甲圖中，彈簧測力計示數(shù)即為物體重力的大�。桓鶕�(jù)F_浮=G-F求出浮力；
（3）根據(jù)F_浮=G-F求出在水中的浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積，即在液體中排開液體的體積，根據(jù)F_浮=G-F求出在液體中的浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排求出液體密度．

解答 解：（1）分析比較實驗序號甲、乙、丙，液體的密度相同時，物體排開液體的體積越大，彈簧測力計的示數(shù)F越小，根據(jù)F_浮=G-F，則物體受到的浮力越大，由此得出的結(jié)論是：當液體的密度相同時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大；
研究物體所受浮力與物體浸沒在液體中的深度的關系時，應控制排開液體的體積和密度相同，改變物體A在液體的深度，所以，應分析比較實驗序號甲、丙、��；已知在丙、丁中，彈簧測力計的示數(shù)均為4N，根據(jù)F_浮=G-F知，物體受到的浮力不變．可初步得出結(jié)論：當排開液體的體積相同時，物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關；
（2）甲圖中，彈簧測力計示數(shù)即為物體重力的大小，G=6N；
A物體浸沒在液體中時所受的浮力F_浮=G-F=6N-4N=2N；
（3）在水中的浮力F浮′=G-F′=6N-3.5N=2.5N，
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物體排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10^-4m³，
液體密度：ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{2N}{10N/kg×2.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）大；甲、丙、丁；無關；（2）6；2；（3）0.8×10³．

點評 本題考查F_浮=G-F測量浮力的大小、阿基米德原理公式和控制量法的具體運用，難度不大．