Question

【題目】在探究“浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中，主要實驗步驟如下：

第一步：將一個金屬圓柱體懸掛在彈簧測力計下，按如圖甲所示組裝器材；

第二步：向空燒杯中緩慢注入清水，直到沒過金屬體一段距離（燒杯未加滿水），如圖乙中①~⑤所示，待示數穩定后分別讀取彈簧測力計的示數F1~F5；

第三步：如圖乙中⑥所示，再向燒杯中加入適量鹽，并輕輕攪拌，直至彈簧測力計示數穩定后讀數為F6；

(1)在圖③中，金屬體所受到的浮力F浮=___________；（用測力計的字母來表示）比較_____和_____的大小可知，浸沒后物體所受浮力大小與深度無關；

(2)因為浮力的大小跟液體的密度有關，則圖⑤、⑥中，F5____F6（選填“>”“<”或“＝”），圖⑥中鹽水密度：ρ鹽水=___________（用ρ水和測力計的字母來表示）。

Answer 1

【答案】F1－F3 F4 F5 >

【解析】

(1)[1]根據稱重法知，在圖③中，金屬體所受到的浮力為F浮=F1-F3。

[2][3]要探究浮力的大小跟物體浸沒的深度的關系需要控制液體的密度和排開液體的體積相同，改變深度，圖①④⑤符合題意；根據稱重法可通過比較④⑤中F4和F5的大小可知，浸沒后物體所受浮力大小與深度無關。

(2)[4]浮力的大小跟液體的密度有關，液體的密度越大，浮力越大，因為鹽水的密度大于水的密度，物體在鹽水中的浮力大，根據稱重法F浮=G-F知鹽水中的彈簧測力計的拉力小，即F5>F6。

[5]在圖⑤中，根據阿基米德原理物體受到的浮力為

則物體的體積為

圖⑥中物體受到的浮力為F鹽水=F1-F6，根據阿基米德原理知

則鹽水的密度為