Question

【题目】李文游泳时发现，人在水中越往深处走就感觉自己越来越轻，由此他猜想：“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开液体的体积有关”，于是他找来一个金属块、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究．

（1）分析如图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力就______（选填“越大”或“越小”）．

（2）李文绘制了弹簧测力计对金属块的拉力和金属块所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示．分析图象可知：描述的是金属块所受浮力的变化情况的图象是____（选填“a”或“b”）；，当金属块完全浸没水中后所受的浮力是___N，金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度_____（选填“有”或“无”）关．

（3）金属块的密度是___________kg/m3。

（4）李文进行实验时发现，弹簧测力计示数保持不变后，示数又突然减小，原因是________。

（5）在上述实验的基础上，请你再增加一个最简便的实验步骤，用来研究浮力大小与液体密度的关系．

______________

Answer 1

【答案】越大 a 1.2 无 金属块碰到了容器底 在水中加食盐，让金属块浸没到盐水中相同深度，比较加盐前后的测力计示数，得出结论。

【解析】

（1）分析如图中弹簧测力计示数的变化：由乙到丁图，当物体排开液体的体积越大时，测力计的示数越小，则浮力越大，故可得物体排开液体的体积越大，所受的浮力就越大。

（2）浸没前当物体排开液体的体积越大时，物体浸入液体的深度也增大，此时受到的浮力增大，而测力计的拉力减小；

故结合图象可知：描述的是金属块所受浮力的变化情况的图象是a；

当金属块完全浸没水中后，浮力不再增大，由图像知，所受的浮力是1.2N，则金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关．

（3）由b图线可知，金属块重力为3.6N，即；

浸没时浮力为：；

且浸没时排开水的体积等于金属块的体积，联合两式：

，解得：

（4）李文进行实验时发现，弹簧测力计示数保持不变后，示数又突然减小，因为浮力不变，只能是金属块受到了容器底向上的支持力，即原因是金属块碰到了容器底。

（5）要研究浮力大小与液体密度的关系，需要让金属块浸没在密度不同的液体中，比较浮力，所以增加最简便的步骤为：

在水中加食盐，让金属块浸没到盐水中相同深度，比较加盐前后的测力计示数，得出结论。