Question

小明同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关，他利用一个石块做了如图所示的各个实验．

（1）从图①②③可以得出的结论是：浮力的大小与    有关；
（2）从图③④可以得出的结论是：浮力的大小与    无关；
（3）图⑤中石块受到的浮力大小为    N；
（4）该石块的密度为    kg/m³．（g取10N/kg）

Answer

（1）图①②③中示数依次减小，从不排开水到排开水越来越多，利用称重法得出浮力，可比较其大小得出结论；
（2）图①③④中，③④的示数都小于①，说明都受到了浮力，且浮力相同，再观察浸没的深度可得出结论；
（3）图④中物体所受浮力可根据称重法的表达式计算得出物体受到的浮力；图⑤中物体沉到了水底，是否受到了容器底的支持力必须参照图④来判断，再根据阿基米德原理，在排水体积不变的情况下，浮力是不应该改变的．
（4）根据阿基米德原理求出石块排开水的体积，然后利用密度公式求出石块的密度．
【解析】
（1）从图①②③可以得出，物体部分排开水时的浮力为4N-3.6N=0.4N，物体全部排开水时的浮力为4N-3N=1N，两次的液体都是水，故可得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（2）从图③④可以得出，物体完全浸没时，无论浸没深度如何，物体受到的浮力是不改变的，故可得出：浮力的大小与物体浸没的深度无关；
（3）图④中物体受到的F浮=G=F=3N-1.8N=1.2N；观察图⑤可以看出物体接触了容器底，通过与图④比较可以看出，弹簧测力计的示数变小了，说明受到了容器底的支持力的作用，根据阿基米德原理，液体密度相同、排开液体的体积相同，其所受浮力应该是相同的．故图⑤中物体受到的浮力也是1.2N．
（4）石块浸没在水中时受到的浮力F浮=1.2N，
∵F浮=ρ水gV排，
∴石块的体积V=V排===1.2×10-4m3，
∵G=mg，
∴石块质量m===0.3kg；
ρ石块===2.5×103kg/m3．
故答案为：（1）排开液体的体积；（2）浸没的深度；（3）1.2；（4）2.5×103．