Question

在“探究浮力大小跟什么因素有關”實驗中，某同學做了下面實驗：在三個相同的燒杯中，分別盛有質量相同的汽油、酒精和水，先用彈簧測力計測量出物體的重力，再將該物體分別浸沒在三種不同液體中．
（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，將表格內容填寫完整

次數(shù)	1	2	3	4
拉力F/N		3.65	3.60	3.50
浮力F浮/N	0

（2）由圖中數(shù)據(jù)可知，該物體的質量是

 

kg，體積是

 

m³，
物體的密度是

 

kg/m³．
（3）由這次實驗得出的結論是：浸在液體中的物體所受到的浮力大小與

 

有關．
（4）比較第2、3、4次實驗中，燒杯底部受到的液體壓強最大的是

 

A．汽油          B．酒精          C．水         D．條件不足，無法判斷．

Answer 1

分析：（1）由圖①所示測力計示數(shù)可以求出物體的重力，物體浸沒在液體中受到的浮力等于物體重力與測力計拉力之差，由圖示實驗求出物體受到的浮力．
（2）由G=mg的變形公式求出物體的質量，根據(jù)物體完全浸沒在水中受到的浮力，應用浮力公式的變形公式求出物體的體積，最后由密度公式求出物體的密度．
（3）根據(jù)實驗控制的變量與實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論；
（4）液體對燒杯底部的壓力等于物體的重力和液體重力減去測力計的示數(shù)，根據(jù)圖示實驗判斷出各燒杯受到的壓力大小關系，然后由壓強公式比較燒杯受到的壓強大小關系．

解答：解：（1）由圖①所示可知，物體的重力G=4.0N；由圖示實驗可知，第2、3、4次實驗物體受到的浮力分別為：F_浮2=G-F₂=4N-3.65N=0.35N，F(xiàn)_浮3=G-F₃=4N-3.60N=0.4N，F(xiàn)_浮4=G-F₄=4N-3.50N=0.5N，實驗數(shù)據(jù)如下表所示；

次數(shù)	1	2	3	4
拉力F/N	4.0	3.65	3.60	3.50
浮力F浮/N	0	0.35	0.4	0.5

（2）∵G=mg，
∴物體的質量m=

G

g

=

4N

10N/kg

=0.4kg，
物體完全浸沒在水中受到的浮力F_浮4=0.5N，
∵F_浮4=ρ_水gV_排，
∴物體體積V=V_排=

F浮4

ρ水g

=

0.5N

1×103kg/m3×10N/kg

=5×10^-5m³，
物體的密度ρ=

m

V

=

0.4kg

5×10-5m3

=8×10³kg/m³；
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可得：浸在液體中的物體所受到的浮力大小與液體密度有關．
（4）液體對燒杯底部的壓力等于物體的重力和液體重力減去測力計的示數(shù)，物體浸沒在汽油中時，測力計示數(shù)最小，汽油對燒杯底部的壓力最大，三個燒杯的底面積相等，由p=

F

S

可知，壓力F越大，液體對燒杯底部的壓強越大，因此汽油對燒杯的壓強最大．
故答案為：（1）數(shù)據(jù)如上表所示；（2）0.4；5×10^-5；8×10³；（3）液體密度；（4）A．

點評：本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理，分析清楚圖示實驗情景、知道浸沒在液體中的物體重力與測力計示數(shù)之差是物體受到的浮力、應用浮力公式、密度公式即可正確解題，解題時要注意控制變量法的應用．