Question

小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与液体____的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为____N。

（2）小明对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。①对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而____________(填“增大”“减小”或“不变”)；②当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度____________(填“有关”或“无关”)。

（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为_____kg/m³。

（4）小明利用浮力和杠杆的知识，发明了一个密度称。如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D（边长为10 cm，重力为20 N），OA=10 cm，OB=8 cm。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将C浸没在液体中，移动物体D，使杠杆在水平位置平衡，OB上便可以标出不同液体的密度值。

①当物体C浸没在水中时，物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止，那么OE的长度为____cm，在E点表上ρ_水。

②这个密度称能够测量的最小液体密度为______kg/m³。

③OB上的刻度是否均匀：_______(填“是”或“否”)。

Answer

密度 2.4 增大 无 1.2 5 0.4 是

【解析】

（1）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；由此进行解答；由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小．（2）比较B和C；C与E实验，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出实验结论．（3）根据F浮＝G-F计算出在水中和盐水中受到的浮力，根据V排＝计算出物体的体积，根据ρ液＝计算出盐水的密度；或根据在水中和在盐水中排开液体的体积相等列出关系式求出盐水的密度．

（1）分析图C与E，排开液体的体积相同，液体的密度不同，可得出浮力的大小与排开液体密度有关；由图A知：G＝8N，由图E知，F＝5.6N，所以F浮＝G-F＝8N-5.6N＝2.4N；

（2）探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，实验证明：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关．

（3）由AD知，浸没在水中时的浮力F浮水＝8N-6N-2N；∴F浮＝ρ水gV排得：V＝.由F浮＝盐gV排得：盐＝1.2kg/.

(4)①有题知，.F浮Cg1.0kg/10N/kg10N.G20N,20N,根据杠杆平衡条件：即10N10cm20N,即OE5cm.②测量的最小液体密度即FA受到的力最大，D 物体移到最右端B 位置，根据杠杆平衡条件，FAFDOB,即（20N）10cm20N8cm，得0.4kg/.（3）根据杠杆平衡条件LOA＝,

因为C物体浸没在不同的液体中，,即（）,解得g，g,整理的

0.1m.这是个正比例函数，所以OB上的刻度是均匀的。