實驗11 探究浮力大小與排開液體所受重力的關(guān)系（解析版）

實驗11探究浮力大小與排開液體所受重力的關(guān)系一、浮力1.浮力的定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到豎直向上的力，這個力叫做浮力。注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸沒）”兩種情況，也就是說浸沒在液體內(nèi)部和浮在液體表面的物體都受到浮力的作用。2.浮力的方向：豎直向上。無論物體的形狀如何、是否運(yùn)動，也無論液體（靜止的液體）如何放置，浸在液體中的物體受到的浮力的方向總是豎直向上的。3.浮力的施力物體與施力物體（1）浮力的施力物體：液體（或氣體）。（2）浮力的受力物體：浸在液體（或氣體）中的物體。二、浮力大小跟物體排開液體所受重力的關(guān)系【提出問題】物體所受的浮力的大小與物體排開液體所受重力存在怎樣的定量關(guān)系？【猜想與假設(shè)】浮力的大小可能等于物體排開的液體所受的重力?！局贫ㄓ媱澟c設(shè)計實驗】（1）使用彈簧測力計利用稱重法得出石塊所受的浮力；（2）收集實驗中石塊排開的水，測出被排開的水所受的重力，比較浮力和杯排開的水的重力的大??；（3）換用不同質(zhì)量的小石塊，重復(fù)上面的實驗，尋找規(guī)律?！緦嶒炂鞑摹繌椈蓽y力計、小石塊、細(xì)線、溢水杯、小桶、水等?！具M(jìn)行實驗】第一步：測出小石塊的重力；第二步：測出空桶的重力；第三步：將溢水杯裝滿水（液面與溢水口平齊），把小石塊緩慢（不要晃動，以免排開水量偏多）放入杯中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)，并用小桶收集溢出的水；第四步：測出小桶和排開水的總重力，比較浮力和排開水的重力的關(guān)系；第五步：換用不同質(zhì)量的小石塊，重復(fù)上述步驟（多次實驗，使結(jié)論更具普遍性），記錄實驗數(shù)據(jù)?！居涗洈?shù)據(jù)】次數(shù)①小石塊的重力/N②空桶的重力/N③彈簧測力計的示數(shù)/N④桶和水總重/N浮力/N排開水的重力/N12.01.01.02.01.01.022.81.01.42.41.41.433.61.01.82.81.81.8【實驗結(jié)論】浸在液體中的物體，受到的浮力大小與它排開的液體所受的重力大小相等。（2024?秦安縣校級模擬）為了探究浮力的相關(guān)規(guī)律，小明進(jìn)行了如下探究：（1）通過比較四幅圖的數(shù)據(jù)，可知浮力大小等于物體排開液體所受的重力；（2）在步驟C的操作中，如果將石塊的位置緩慢下降一些，使其浸沒水中的深度增加且不碰底，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)將（選填“變大”“變小”或“不變”）；（3）另一小組在步驟C的操作中，將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則（選填“能”或“不能”）得到與（1）相同的結(jié)論；（4）結(jié)合圖中信息可知，圖F中彈簧測力計的示數(shù)為N，圖E中鹽水的密度為kg/m3?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)稱重法測浮力知，由圖B、C可測出物體受到的浮力為F?。紽B﹣FC＝4N﹣3N＝1N；由圖A、D可測出物體排開液體所受的重力為G排＝FD﹣FA＝2N﹣1N＝1N；因此通過比較ABCD四幅圖的數(shù)據(jù)，可知浮力大小等于物體排開液體所受的重力。（2）因為物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體浸入液體中的深度無關(guān)，因此如果將石塊的位置緩慢下降一些，使其浸沒水中的深度增加且不碰底，物體靜止時，重力不變，所受浮力不變，彈簧測力計的拉力不變，所以彈簧測力計的示數(shù)將不變。（3）將石塊的一部分浸在水中，物體受到的浮力變小，排開水的體積變小，排開水的重力變小，浮力仍等于物體排開液體所受的重力，仍能得出與（1）相同的結(jié)論。（4）由B和E可知，物體浸沒在鹽水中的浮力為F浮'＝FB﹣FE＝4N﹣2.8N＝1.2N；由A圖可知空小桶的重力為1N，則圖F中彈簧測力計的示數(shù)為FF＝FA+G排'＝FA+F浮'＝1N+1.2N＝2.2N；水中浮力為1N，由阿基米德原理F?。溅阉甮V排可得：1N＝ρ水gV排水；鹽水中浮力為1.2N，由阿基米德原理F?。溅阉甮V排可得：1.2N＝ρ鹽水gV排鹽；因物體均浸沒，所以V排水＝V排鹽；解得該液體的密度為：ρ鹽水＝1.2×ρ水＝1.2×103kg/m3。故答案為：（1）ABCD；（2）不變；（3）能；（4）2.2；1.2×103。（2024?靖江市校級二模）某興趣小組為了驗證阿基米德原理，設(shè)計并開展了如下的實驗：步驟一：取一個如圖甲所示的塑料圓筒和金屬圓柱體（塑料圓筒容積和金屬圓柱體體積相同），按圖乙進(jìn)行操作，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F1；步驟二：如圖丙所示，向燒杯中加水使金屬圓柱體剛好浸沒，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F2；步驟三：如圖丁所示，用滴管向塑料圓筒中加滿水，調(diào)節(jié)測力計的懸掛高度，保證金屬圓柱體浸沒于水中且不與燒杯底部接觸，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F3。（1）如圖丙所示，此時金屬圓柱體受到的浮力大小為（用題中物理量符號表示）。（2）步驟三完成后，小桶中滴入的水的重等于金屬圓柱。（3）若實驗中的測量結(jié)果滿足的關(guān)系（用題中物理量符號表示），則可以驗證阿基米德原理。（4）另一小組同學(xué)用相同的器材完成實驗時，測力計未校零就進(jìn)行了實驗，若該小組同學(xué)實驗中所有的讀數(shù)均正常，則該小組將發(fā)現(xiàn)圓柱體受到的浮力它排開水的重力。（選填“大于”“小于”或“等于”）【解答】解：（1）根據(jù)稱重法測浮力可知，此時圓柱體受到的浮力為F?。紾﹣F2＝F1﹣F2；（2）步驟三完成后，圓柱體的體積等于筒的容積，用滴管向塑料圓筒中加滿水，此時調(diào)節(jié)測力計的懸掛高度，保證金屬圓柱體浸沒于水中且不與燒杯底部接觸，可知小桶中滴入的水的重等于金屬圓柱排開液體的重力，即受到的浮力大小。（3）圖乙測出了物體的重力，圖丙測量的是物體浸在水中時彈簧測力計的拉力，物體受到的浮力等于重力減去彈簧測力計的拉力，物體受到的浮力為F?。紾物﹣F＝F1﹣F2；物體排開液體的重力G排＝F3﹣F2；如果滿足F3＝F1可以證明阿基米德原理成立。（4）由于實驗過程中，有G排＝F3﹣F2；F浮＝G物﹣F＝F1﹣F2；都是差值法計算的，所以測力計未校零，差值不變，故對實驗結(jié)果沒有影響，則該小組將發(fā)現(xiàn)圓柱體受到的浮力等于它排開水的重力。故答案為：（1）F1﹣F2；（2）受到的浮力大??；（3）F3＝F1；（4）等于。（2024?興寧市校級一模）某班物理實驗小組的同學(xué)，在實驗中驗證阿基米德原理。（1）方案一：小軍用石塊按照如圖1甲所示的實驗步驟依次進(jìn)行實驗。①由圖甲可知，石塊浸沒在水中時排開水的重力G排＝N，發(fā)現(xiàn)F浮≠G排，造成這種結(jié)果的原因可能是（填序號）。A、最初溢水杯中的水未裝至溢水口B、整個實驗過程中，彈簧測力計都沒有校零C、步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到溢水杯的底部②小軍改正錯誤后，得到石塊浸沒在水中的浮力為1N，則石塊密度為kg/m3；（2）方案二：如圖1乙所示，小川同學(xué)將裝滿水的溢水杯放在升降臺C上，用升降臺來調(diào)節(jié)水杯的高度。當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺時，隨著重物浸入水中的體積越來越大，彈簧測力計A示數(shù)的變化量B示數(shù)的變化量（選填“大于”、“小于”或“等于”），從而證明了F?。紾排。在這個過程中溢水杯對升降臺C的壓力（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）小軍實驗后用如圖2方法測量石塊密度，在燒杯中裝入適量水并將一個木塊放入燒杯中，水深為h1；把小石塊放在木塊上，水深為h2；再將小石塊放入水中，水深為h3。已知水的密度為ρ水，則石塊密度為ρ石＝。【解答】解：（1）方案一：①根據(jù)F?。紾﹣F可知，石塊浸沒在水中受到的浮力F?。紽1﹣F3＝2.5N﹣1.4N＝1.1N；排開水的重力G排＝F4﹣F2＝2.2N﹣1.2N＝1.0N；故F?。綠排；A、若最初溢水杯中的水未裝至溢水口，則石塊排開的水只有一部分溢出到桶中，則測得排開水的重力G排減小，故A有可能；B、若彈簧測力計都沒有校零，四次測量結(jié)果都偏大或偏?。ㄓ锌赡苤羔樤?刻度的上方或下方），且都偏大或偏小相同的數(shù)值，則所得浮力與排開水的重力大小應(yīng)不變，故B不可能；C、步驟C中，石塊浸沒后，碰觸到溢水杯底部，容器對石塊有支持力，測得F3偏小，根據(jù)F?。紽1﹣F3可知測得的浮力偏大，故C有可能；故選：AC；②根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排知，石塊的體積為：V＝V排=F浮ρ水g石塊的密度：ρ=mV=GVg（2）方案二：重物浸入水中的體積越來越大時，排開液體的體積變大，根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力變大，因為F浮＝G﹣F示，所以彈簧測力計A的示數(shù)F示＝G﹣F浮變??；又因為重物浸入水中的體積越來越大時，溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大，所以彈簧測力計B的示數(shù)變大；根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，所以彈簧測力計A示數(shù)的變化量和彈簧測力計B的示數(shù)變化量相等；將溢水杯、水和物體看做一個整體，溢水杯對升降臺C的壓力等于空杯和杯內(nèi)水的總重與物體的重力之和再減去物體受到的拉力（大小等于測力計的示數(shù)），即：F壓＝G杯+G杯內(nèi)水+G物﹣F示，而G物﹣F示＝F浮，所以F壓＝G杯+G杯內(nèi)水+F浮，根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)?。紾排水，所以F壓＝G杯+G杯內(nèi)水+G排水，由于杯內(nèi)的水和排出的水的總重等于原來杯子里的水的重力，是個定值，所以在這個過程中溢水杯對升降臺C的壓力不變；（3）設(shè)燒杯的底面積為S，由甲乙圖可知，石塊放在木塊上時比單獨(dú)放木塊時多排開液體的體積：ΔV排＝（h2﹣h1）S，此時木塊增加的浮力：ΔF木＝ρ水gΔV排＝ρ水g（h2﹣h1）S，木塊和石塊放在木塊上時的木塊漂浮，漂浮時物體所受浮力等于重力，則小石塊的重力：G石＝ΔF木＝ρ水g（h2﹣h1）S，小石塊的質(zhì)量：m=G石g=ρ水（h由甲、丙兩圖可知小石塊的體積：V石＝（h3﹣h1）S，小石塊的密度：ρ石=mV石故答案為：（1）①1.0；AC；②2.5×103；（2）等于；不變；（3）?2??（2024?濟(jì)南）小東在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時，發(fā)現(xiàn)老師研究的物體都是在液體里下沉的，于是他想用木塊驗證“漂浮在液體中的物體所受浮力的大小F浮是否等于物體排開的液體所受重力的大小G排”。（1）小東在設(shè)計實驗時，通過推理得到了一種間接驗證的方法。推理過程如下：因為木塊漂浮在水中，所以木塊所受浮力的大小F浮等于木塊所受重力的大小G木。若要驗證F浮是否等于G排，只需驗證，又因為G＝mg，所以只需驗證m木是否等于m排，于是，小東找來了電子秤（可直接顯示物體質(zhì)量）、溢水杯和小燒杯進(jìn)行實驗，實驗步驟如下：a.用電子秤測量木塊的質(zhì)量m木；b.用電子秤測量小燒杯的質(zhì)量m杯；c.把木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中，用小燒杯收集從溢水杯中被木塊排開的水；d.用電子秤測量小燒杯和排開的水的總質(zhì)量m總。（2）實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示：研究對象木塊質(zhì)量m木/g小燒杯質(zhì)量m杯/g杯、水總質(zhì)量m總/g排開水的質(zhì)量m排/g木塊8038118分析表格中的實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：漂浮在液體中的物體所受浮力的大小F浮與物體排開的液體所受重力的大小G排。（3）在和同學(xué)交流分享時，小華認(rèn)為以上實驗過程可以更加簡化，如圖乙所示，只需將裝滿水的溢水杯放在電子秤上，將木塊輕輕放入溢水杯的同時用手拿著小燒杯收集排開的水，等溢水杯中不再有水溢出時，拿走小燒杯，若觀察到，即可得到F?。紾排。（4）小明梳理小東的推理過程時發(fā)現(xiàn)，下沉的物體不能通過“m物是否等于m排”間接驗證“F浮是否等于G排”，原因是。【解答】解：（1）因為木塊漂浮在水中，所以木塊所受浮力的大小F浮等于木塊所受重力的大小G木。若要驗證F浮是否等于G排，只需驗證木塊的重力G木是否等于G排，又因為G＝mg，所以只需驗證m木是否等于m排；（2）溢出水的質(zhì)量等于總質(zhì)量減去空杯的質(zhì)量，即m排＝m總﹣m杯＝118g﹣38g＝80g，恰好等于木塊的質(zhì)量，故漂浮在液體中的物體所受浮力的大小F浮與物體排開的液體所受重力的大小G排相等。（3）只需將裝滿水的溢水杯放在電子秤上，將木塊輕輕放入溢水杯的同時用手拿著小燒杯收集排開的水，等溢水杯中不再有水溢出時，拿走小燒杯，溢出水的質(zhì)量與物塊質(zhì)量相等，故電子秤的示數(shù)保持不變；（4）下沉的物體重力大于浮力，故不能通過“m物是否等于m排”間接驗證“F浮是否等于G排”。故答案為：（1）木塊的重力G木是否等于G排；（2）80；相等；（3）電子秤的示數(shù)保持不變；（4）下沉的物體重力大于浮力。（2024?南崗區(qū)校級四模）小玲和小新想要探究“浮力大小與排開液體的質(zhì)量的定量關(guān)系”。實驗次數(shù)石塊空氣中時彈簧測力計示數(shù)F1/N石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)F2/N排出水的質(zhì)量m/kg184.80.3224.52.70.18331.80.12（1）小玲將石塊用細(xì)線懸掛在豎直的彈簧測力計的下方，當(dāng)測力計與物體靜止時，記錄此時測力計的示數(shù)為F1，小玲指出此時測力計的示數(shù)即為石塊的重力，其依據(jù)是：。（2）將溢水杯中裝滿水，用測力計鉤掛石塊，使石塊浸沒在水中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為F2，則石塊受到的浮力F?。剑ㄓ盟鶞y量的物理量表示）。（3）用托盤天平測量出被石塊從溢水杯排到小燒杯中水的質(zhì)量記為m。換用不同大小的石塊多次實驗，并將測得的實驗數(shù)據(jù)整理至表格中如表格所示。（4）請你幫助他們分析實驗數(shù)據(jù)并得到結(jié)論。（5）在本實驗完成后，小玲想要進(jìn)一步測量本實驗使用的石塊的密度，小新說無需測量，用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)就可以計算得到石塊的密度。請你用上面測量得到物理量的符號，寫出石塊密度的表達(dá)式：ρ石＝（水的密度用ρ水表示）。【解答】解：（1）圖中石塊靜止受力平衡，重力和彈簧測力計對它的拉力是平衡力，大小相等，故是根據(jù)二力平衡的條件測量重力。（2）當(dāng)石塊浸沒在水中時，石塊受到重力G、浮力F浮和彈簧測力計的拉力F2，此時石塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)力的平衡可知，這三個力的關(guān)系為G＝F浮+F2，由（1）得，G＝F1，所以F?。紽1﹣F2；（4）由（2）得F?。紽1﹣F2；由表格信息得，第一次實驗F1'＝8N，F(xiàn)2'＝4.8N，則F1浮'＝F1'﹣F2'＝8N?4.8N＝3.2N排出水的質(zhì)量m1＝0.32kg，則G1排＝m1g＝0.32kg×10N/kg＝3.2N；即G1排＝F1浮'；設(shè)第二次和第三次受到的浮力分別為F2浮'、F3浮'，排開水的質(zhì)量分別為G2排、G3排，同理可以得到G2排＝F2浮'，G3排＝F3浮'，所以分析實驗數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。（5）由（4）得浮力的大小等于物體排開液體所受的重力，即F浮＝m水g……①又因為F?。紽1﹣F2……②聯(lián)立①②得，m水=FV石又因為G石＝m石g＝F1，所以m石ρ石故答案為：（1）二力平衡；（2）F1﹣F2；（4）浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力；（5）F1（2024?張店區(qū)一模）“探物”小組利用彈簧測力計、金屬塊、溢水杯等器材，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。（1）操作過程如圖所示，為了使操作更加簡便且能減小誤差，更加合理的順序是（選填“甲、乙、丙、丁”）。（2）若F1、F2、F3、F4之間滿足的關(guān)系，則可以得出金屬塊所受浮力的大小等于它排開液體所受重力的結(jié)論。（用圖中物理量符號表示）（3）小明認(rèn)為實驗過程中，只將金屬塊的一部分浸在水中是得不出實驗結(jié)論的。結(jié)合所學(xué)，你認(rèn)為他的說法（選填“正確”或“不正確”）；若實驗過程中，溢水杯中的水沒有裝滿，則F浮G排（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（4）金屬塊從水面緩慢浸入水中時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的彈簧測力計示數(shù)F隨金屬塊浸入深度h變化的關(guān)系圖象如圖戊所示。分析圖象可得：h＝4cm時，金屬塊受到的浮力為N；金屬塊浸沒后，水對金屬塊底部的壓強(qiáng)是Pa；金屬塊的密度是kg/m3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）【解答】解：（1）為了減小誤差，在小桶接水前，應(yīng)先測出空桶的重力，同時為了減少彈簧測力計懸掛物體的次數(shù)，故應(yīng)先測空桶重，繼而測出物體重，物體浸沒在水中后測力計的示數(shù)，最后測出小桶和溢出水的總重，所以合理的實驗順序為丁、甲、乙、丙；（2）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，根據(jù)稱重法，石塊受到的浮力F?。紽1﹣F2，石塊排開的水G排＝F3﹣F4；當(dāng)F1﹣F2＝F3﹣F4；可初步得出結(jié)論：浸沒在液體中的物體所受浮力的大小等于排開液體所受重力大?。唬?）阿基米德原理對完全浸沒的物體和部分浸入液體中的物體都是適用的，所以，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，也能得到相同的結(jié)論；溢水杯的水沒裝滿，物體放入溢水杯時，先要使溢水杯滿了才可以向外排水，導(dǎo)致排開水的重力偏小，則測得的浮力大于排開水的重力，即F浮＞G排。（4）分析圖象可得：h＝0時，G＝4N；h＝4cm時，F(xiàn)＝3N，金屬塊受到的浮力F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N；金屬塊浸沒后，h＝8cm＝0.08m，水對金屬塊底部的壓強(qiáng)p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；浸沒時的浮力F'浮＝G﹣F'＝4N﹣2N＝2N；根據(jù)G＝mg＝ρgV有：4N＝ρ物gV物；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①物體浸沒時V排＝V物；根據(jù)F?。溅岩篤排g可得：2N＝ρ水V物g；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②得：ρ物＝2ρ水＝2×103kg/m3。故答案為：（1）丁、甲、乙、丙；（2）F1﹣F2＝F3﹣F4；（3）不正確；＞；（4）1；800；2×103。（2024?當(dāng)陽市校級模擬）如圖所示是小致同學(xué)“探究阿基米德原理”的實驗，其中桶A為圓柱形。次數(shù)1234桶A與沙子的總重力/N2.42.83.23.4桶B與水的總重力/N44.44.65（1）小致按圖甲、乙、丙、丁進(jìn)行實驗操作。（2）將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如圖丙所示，此時空桶A受到的浮力為N。（3）測出桶B和流出水的總重力，如圖丁所示，可知桶A排開水的重力（選填“大于”“等于”或“小于”）桶A受到的浮力。（4）接著小致同學(xué)往桶A中加入沙子重復(fù)進(jìn)行實驗，觀察到隨著加入沙子越來越多，桶A浸入水中的深度（桶A沒有被浸沒）（選填“變深”“不變”或“變淺”），得到4組數(shù)據(jù)，表格如下，其中有明顯錯誤的是第次。（5）如圖戊所示，一只薄塑料袋（重力忽略不計）中裝入大半袋水，用彈簧測力計測出盛水的塑料袋所受重力的大小，再將它逐漸侵入水中，當(dāng)時，觀察到測力計的示數(shù)為零，原因是?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙知，空桶A的重力為GA＝2N，圖丙中空桶A在溢水杯中處于漂浮狀態(tài)，則空桶A受到的浮力F?。紾A＝2N；（3）由圖甲知，空桶B的重力為1.6N，圖丁中桶B和溢出水的總重力為3.6N，桶A排開水的重力G排＝G總﹣G桶B＝3.6N﹣1.6N＝2N，所以比較可知F?。紾排，即桶A排開水的重力等于桶A受到的浮力；（4）往桶A中加入沙子進(jìn)行實驗時，裝有沙子的桶A在水中仍然處于漂浮狀態(tài)，往桶A中加入沙子重力增大，使得浮力增大，因而排開液體的體積增大，觀察到隨著加入沙子越來越多，桶A浸入水中的深度增大；由于排開水的重力等于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的總重力，第3組數(shù)據(jù)中G排＝G總B﹣G桶B＝4.6N﹣1.6N＝3N，不等于桶A與沙子的總重力3.2N，則該組數(shù)據(jù)是錯誤的；（5）一只薄塑料袋、重力忽略不計，說明體積和重力都不計，則測力計的示數(shù)為零，浮力等于重力，此時排開水的重力等于袋內(nèi)水的重力，密度相同，故體積相等，因而內(nèi)外液面相平。故答案為：（2）2；（3）等于；（4）變深；3；（5）內(nèi)外液面相平，此時浮力等于內(nèi)部液體的重力。（2024?蘄春縣一模）在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，苗苗用圖甲所示的步驟進(jìn)行了實驗：（1）金屬塊全部浸沒在水中時，受到的浮力是；（2）觀察C、D兩圖，可得出金屬塊在完全浸沒液體時受到的浮力大小與浸入液體中的深度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（3）由D、E兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與有關(guān)；（4）苗苗還想用圖乙所示裝置驗證阿基米德原理。她將彈簧測力計P進(jìn)行改裝，將印有刻度的薄紙板插入刻度盤右側(cè)，蓋上左側(cè)刻度，把金屬塊掛在測力計P的掛鉤上，上下移動紙板，使彈簧測力計的指針正對右側(cè)零刻線處：①將裝滿水的溢水杯放在升降臺上，用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)逐漸調(diào)高升降臺時，苗苗發(fā)現(xiàn)隨著金屬塊浸入水中的體積變大，彈簧測力計Q的示數(shù)變大，此時彈簧測力計P的示數(shù)會；（選填“變大”“變小”或“不變”）②在圖乙中，已知金屬塊是底面積為100cm2，高為8cm，重為10N的實心長方體，從重物剛接觸水面開始，將升降臺緩慢上升6cm，則重物最終浸入的深度為cm。（彈簧測力計每1N的刻度線間距為0.5cm）【解答】解：（1）圖中金屬塊的重力G＝4N，浸沒后的彈簧測力計的拉力F＝3N，根據(jù)稱重法計算浮力，金屬塊全部浸沒在水中時受到的浮力F?。紾﹣F＝4N﹣3N＝1N；（2）對比C、D兩圖，金屬塊排開水的體積相同，液體密度不變，浸沒的深度不同，彈簧測力計的示數(shù)相同，根據(jù)稱重法測浮力可知，受到的浮力相同，說明金屬塊浸沒在液體中時受到的浮力大小與浸入液體中的深度無關(guān)。（3）對比D、E兩圖，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法測浮力可知，受到的浮力不同，說明物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。（4）①根據(jù)阿基米德原理可知，浮力大小與排開液體的體積和液體的密度有關(guān)，與浸沒的深度無關(guān)。所以當(dāng)逐漸調(diào)高升降臺時，金屬塊浸入水中的體積變大，排開液體的體積增大，物體所受浮力增大，根據(jù)稱重法測浮力可知，彈簧測力計P的示數(shù)減小。②因平臺上升后，由于物體受浮力，彈簧測力計示數(shù)會減小，且彈簧測力計每1N的刻度線間距為0.5cm。所以，設(shè)物體靜止時彈簧縮短了hcm，此時物體浸入水中的深度為（6﹣h）cm。彈簧測力計示數(shù)為F=G?1N即F＝G﹣2N/cm×h；此時彈簧測力計拉力、浮力與物體重力平衡，所以F+F?。紾，即（10N﹣2N/cm×h）+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×（6﹣h）×10﹣6m3＝10N；解得：h＝2cm；所以重物浸入深度為h'＝（6﹣h）cm＝6cm﹣2cm＝4cm。故答案為：（1）1N；（2）無關(guān)；（3）液體的密度；（4）變小；4。（2024?商丘一模）在“探究影響浮力大小的因素”實驗中，小明根據(jù)生活經(jīng)驗，提出了浮力的大小可能與下列因素有關(guān)的猜想。A．與物體浸入液體中的深度有關(guān)；B．與物體排開液體的體積有關(guān)；C．與液體的密度有關(guān)。（1）進(jìn)行探究時，實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖1所示。其中序號c中物體P所受浮力的大小為N，物體P的密度為kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）；（2）分析三次實驗，可知浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；分析a、d、e三次實驗，液體密度越大，物體受到的浮力（選填“越大”或“越小”）；（3）小明接著又探究了“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”，過程如圖2所示，其中彈簧測力計的示數(shù)依次是F1、F2、F3、F4；①探究操作的最合理順序是（將字母排序），若圖中F1、F2、F3、F4四個力之間的關(guān)系式成立，就可得出結(jié)論F浮＝G排；②圖2中會影響該探究結(jié)論能否正確得出的是（選填字母）。A．c中水面未到達(dá)溢水杯的溢水口；B．c中物體沒有全部浸入在水中?！窘獯稹拷猓海?）由圖1a可知，物體P的重力是4.8N，圖1c中彈簧測力計的示數(shù)2.8N，根據(jù)稱重法可知，物體P所受浮力F?。紾﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；物體P浸沒，由F?。溅岩篤排g可知，物體P的體積：V=V由G＝mg可知，物體P的質(zhì)量：m=G物體P的密度：ρ=m（2）分析圖1a、b、c三次實驗，物體排開液體的體積越大，彈簧測力計示數(shù)越小，物體所受浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；分析a、d、e三次實驗，物體排開液體的體積相同，鹽水密度大于水的密度，物體在鹽水中受到的浮力大于在水中的浮力，可知，液體密度越大，物體受到的浮力越大；（3）①為了減小誤差，在小桶接水前，應(yīng)先測出其重力，所以合理的實驗順序bacd；由圖2中的a、c兩次實驗，根據(jù)稱重法，得出物體受到的浮力F?。紽1﹣F3，由圖2中的b、d實