Question

小明用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的烧杯，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。(g取10N/kg)

(1)分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与_______有关。

(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用图________的装置来进行操作；图________说明浮力大小与液体密度有关。

(3)正方体物块浸没在水中时受到的浮力是________N，正方体物块的体积是________m³。

(4)用图示实验数据测出盐水的密度是____________kg/m³。

(5)水对物体向上和向下的__________就是水对物体的浮力，物体在水中受到的浮力施力物体是________。

Answer

物体排开液体的体积 丙、丁 丁、戊 4 4×10－4 1.1×103 压力差 水

【解析】

(1)由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；

(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系；分析图丁、戊可知，在排开液体体积相同时，在水中受到的浮力为：5N−1N=4N，在盐水中受到的浮力为：5N−0.6N=4.4N，故要探究浮力大小与液体密度的关系，可选用图丁、戊的装置来进行操作；

(3)由图甲、戊所示实验可知，正方体物块浸没在水中时受到的浮力：F浮=G−F=5N−1N=4N，由浮力公式，可得正方体物块的体积： ；

(4)由图甲、戊所示实验可知，正方体浸没在盐水中所受浮力：F浮盐水=G−F′=5N−0.6N=4.4N，盐水的密度：；

(5)根据浮力产生的原因可知，水对物体向上和向下的压力差就是水对物体的浮力，浮力的方向总是竖直向上，物体在水中受到的浮力施力物体是水。