[考点]
探究浮力大小的影响因素,探究浮力大小与排开液体体积的关系,
[答案]
(1)4;2.5×103;(2)排开液体体积;(3)A、D、E;(4)A;(5)①0.5;0.4;A;②减小;等于。
[解析]
解:
(1)由图A可知,金属块的重力G=10N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′=6N,
则金属块浸没在水中所受的浮力F浮=G﹣F′=10N﹣6N=4N;
根据阿基米德原理知,物体浸没时,排开液体的体积等于物体的体积,则浮力F浮=ρ水gV=4N;﹣﹣﹣﹣﹣①
物体的重力G=mg=ρ物gV=10N;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得ρ物=2.5ρ水=2.5×103kg/m3;
(2)由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(3)要说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关时,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,由图可知A、D、E符合;
(4)由前面分析可知,本实验采用的实验方法是控制变量法,故选A;
(5)①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。
由甲图可知,石块的重力F1=2N,石块浸没时弹簧测力计的示数F3=1.5N,则石块浸没在水中受到的浮力F浮=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
空小桶的重力F2=0.5N,空小桶和排开水的总重力F4=0.9N,则排开水的重力G排=F4﹣F2=0.9N﹣0.5N=0.4N;
发现F浮≠G排,
A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A不可能;
B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用F浮=F1﹣F3偏大,所以B有可能。
②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。
当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计A的示数F′=G﹣F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排。
故答案为:(1)4;2.5×103;(2)排开液体体积;(3)A、D、E;(4)A;(5)①0.5;0.4;A;②减小;等于。
[点评]
本题考查了"探究浮力大小的影响因素,探究浮力大小与排开液体体积的关系,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。