三、实验探究
23．（6分）（2019?德州）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
弹簧测力计示数2.2 2.0 1.7 1.7 /N
1.9
实验步骤
B
C
D
E
F
（1）分析比较实验步骤A和 D、E ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 排开液体的体积 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 液体密度 有关。
（2）分析实验数据可知，F中液体密度 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 1 N，金属块密度为 2.7×l0 kg/m．（水的密度ρ水＝1.0×10kg/m，g取10N/kg）
【分析】（1）研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度；
由AEF图找出相同的量和不同的量，分析得出物体受到的浮力大小与变化量的关系； （2）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大；
（3）根据称量法F浮＝G﹣F计算出在盐水中受到的浮力，利用阿基米德原理F浮＝ρ液gV
排
3
3
3
3
求物块的体积，根据ρ=??得出物体的密度。
??【解答】解：（1）研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度，故由ADE图可知，物体排开液
体的体积相同时，液体的密度相同，浸没的深度不同，浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系，要控制排开液体的密度相同，由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
由分析比较A、E、F可知：图知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 （2）根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为：F
＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；物块
浮
在另一液体中受到的浮力为：F浮′＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。
（3）物块在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N； V排=
??浮????水=
1??10??/????×1×103??3=10m
﹣43
金属块的体积：V＝V排 金属块的质量：m=
????=
2.7??10??/????=0.27kg
金属块的密度：ρ=
????=
0.27????10?4??3=2.7×l0kg/m
3
33
故答案为：（l）D、E；排开液体的体积；液体的密度；（2）小于；（3）1；2.7×l0。 【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。
（2019?广东）20．（7分）探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如题图所1示，依次将体积为100cm3的物体缓缓浸入某液体中（液体未溢出）；根据实验数据绘制了测力计的示数F与物体的下表面浸入液体中的深度h的关系图象如图2所示。（g＝10N/kg）
（1）分析图2发现，物体浸没在液体中后，测力计示数不再变化，说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与 （选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关。 （2）物体密度为 g/cm3，若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到容器底的支持力F支为 N。
（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为 N，下表面所受压强为 Pa；整个过 程，物体下表面所受液体压强p与其浸入液体中深度h的关系图象应该是图3中的 。（4）将容器中液体更换为水，发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数，说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与 有关。
【分析】（1）物体A浸没在水中之前，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大，当完全浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，从而判断出影响浮力的因素；
（2）由图象可知物体重力，再由密度公式可求物体的密度；
对放入水中的物体受力分析和平衡力的知识算出静止时物体受到容器底的支持力； （3）根据称量法测量浮力，根据阿基米德原理算出液体的密度，根据p＝ρgh算出下表面所受压强；
由p＝ρgh分析物体A下表面所受液体压强p与其浸入水中深度h的关系得出答案； （4）根据影响浮力的因素分析解答。
【解答】解：（1）物体A浸没在水中之前，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大，当完全浸没后，排开液体的体积不变，浮力不变，说明浸没在液体
中的物体所受的浮力大小与排开液体体积有关；
（2）由图2可知，h＝0时，弹簧秤的示数等于重力，故G＝5N； 物体的质量：m＝＝
＝0.5kg，
物体的密度：ρ＝＝
＝5×103kg/m3＝5g/cm3；
物体浸没在液体中时，弹簧测力计的示数不变，故F示＝3.9N，F浮＝G﹣F示＝5N﹣3.9N＝1.1N；
若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的支持力，
所以容器底的支持力F支＝G﹣F浮＝5N﹣1.1N＝3.9N；
（3）当h＝4cm时，物体受到浮力为：F浮＝G﹣F示＝5N﹣3.9N＝1.1N；
根据F浮＝ρgV排可得，液体的密度为：ρ液＝103kg/m3
＝＝1.1×
下表面所受压强：p＝ρgh＝1.1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝440Pa；
根据p＝ρgh可知，物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大，且p与h成正比，选项中B符合；
（4）将容器中液体更换为水，发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来液体中时的示数，根据F浮＝G﹣F′可知浮力减小，说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与液体的密度有关。
故答案为：（1）排开液体体积；（2）5；3.9； （3）1.1；440；B； （4）液体密度。【点评】本题考查了探究浮力的大小与哪些因素有关的实验和密度的测量实验，综合了密度、压强、浮力的有关知识，综合性强。
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