Question

【题目】同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小的因素.(g取10 N/kg，=1. 0 × 103 kg/m3)

同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例.

猜想一:浮力大小与物体的密度有关.实例:铁块在水中下沉，木头可以浮在水面上.

猜想二:浮力大小与液体的密度有关.实例:鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来.

猜想三:浮力大小与浸入液体的深度有关.实例:在游泳池里，人越往下蹲，感觉到水向上托自己的力越大.

为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图所示.

(1)根据步骤d和____(填序号)，可以确定猜想二是正确的.

(2)根据步骤c和d可以验证猜想三是 _____ (填“正确”或“错误”)的，对该猜想的对应实例，合理的解释是 _______________ .

(3)要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中 _____ 后再进行探究.

(4)同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反映了物体的沉与浮可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水面上的物体，该物体的密度应小于____g/cm3 (计算结果保留1位小数).

Answer 1

【答案】 e 错误 人在下蹲时，排开水的体积增大，浮力增大 增加或减少细沙 1.1

【解析】(1)物体浸没水中受到的浮力F浮＝0.4N0.06N＝0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮＝0.4N0.02N＝0.38N；因为，浮力不相等，而物体所处的深度和浸没的体积相同，则是液体的种类（密度）不同的引起的，说明浮力的大小与液体的密度有关，根据实验d、e可以确定猜想二是正确的；(2)物体在c、d中（排开液体的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排开液体的体积都等于物体的体积，但物体所处的深度不同，故得出：物体浸在同种液体中，所受浮力大小与浸入液体的深度无关．根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的；对该猜想对应的实例，合理的解释是：在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；(3)要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，根据控制变量法要改变物体的密度，在物体体积不变时，在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度；(4)由a、c两图知，物体浸没在水中所受浮力：F浮＝GF′＝0.4N0.06N＝0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′＝0.4N0.02N＝0.38N；由阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV排＝0.34N------（Ⅰ），F浮′＝ρ盐水gV排＝0.38N-------（Ⅱ）,浸没时V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得盐水的密度：ρ盐水＝＝1.1×103kg/m3＝1.1g/cm3．物体的浮与沉与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于1.1g/cm3．