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5. 为探究浮力大小与哪些因素有关，小高设计了如图所示的实验，请回答：
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是
(2)比较b、c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力
(3)比较图
(4)分析c、d两次实验，说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟
方法指导 探究影响浮力大小的因素时，采用控制变量的思想，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而探究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以探究，最后再综合解决。
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是
2
N；(2)比较b、c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力
越大
；(3)比较图
d
和图e可知，物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(4)分析c、d两次实验，说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟
深度
无关。方法指导 探究影响浮力大小的因素时，采用控制变量的思想，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而探究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以探究，最后再综合解决。
答案
5.(1)2 (2)越大 (3)d (4)深度
解析
【分析】
要解答本题，需结合称重法测浮力的公式，以及控制变量法分析实验：首先利用称重法计算浮力，再通过对比实验中控制的变量和改变的因素，分析浮力的影响关系。
1. 计算完全浸没在水中的浮力，用物块重力减去完全浸没时弹簧测力计的拉力；
2. 对比b、c两图，分析排开液体体积变化对浮力的影响；
3. 探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，据此确定对应实验；
4. 对比c、d两图，控制液体密度和排开体积相同，改变深度，分析浮力与深度的关系。
【解析】
(1) 由图a可知，物块重力$ G = 8\,\mathrm{N} $；图d中物块完全浸没在水中时，弹簧测力计示数$ F = 6\,\mathrm{N} $。根据称重法，物块完全浸没在水中的浮力：$ F_{\mathrm{浮}} = G - F = 8\,\mathrm{N} - 6\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $。
(2) 图b中物块部分浸入水中，浮力$ F_{\mathrm{浮}b} = 8\,\mathrm{N} - 7\,\mathrm{N} = 1\,\mathrm{N} $；图c中物块浸入体积更大，浮力$ F_{\mathrm{浮}c} = 8\,\mathrm{N} - 6\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $，因此物体浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。
(3) 探究浮力大小与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，图d（完全浸没在水中）和图e（完全浸没在盐水中）符合要求，故比较图d和图e。
(4) 图c、d中，物块都完全浸没在水中（液体密度、排开体积相同），仅深度不同，弹簧测力计示数相同（浮力相同），说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟深度无关。
【答案】
(1)2；(2)越大；(3)d；(4)深度
【知识点】
浮力的计算；影响浮力大小的因素；控制变量法
【点评】
本题通过探究实验考查浮力的基础知识点，核心是称重法测浮力和控制变量法的应用，是浮力章节的典型基础题型，需掌握实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合称重法测浮力的公式，以及控制变量法分析实验：首先利用称重法计算浮力，再通过对比实验中控制的变量和改变的因素，分析浮力的影响关系。
1. 计算完全浸没在水中的浮力，用物块重力减去完全浸没时弹簧测力计的拉力；
2. 对比b、c两图，分析排开液体体积变化对浮力的影响；
3. 探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，据此确定对应实验；
4. 对比c、d两图，控制液体密度和排开体积相同，改变深度，分析浮力与深度的关系。
【解析】
(1) 由图a可知，物块重力$ G = 8\,\mathrm{N} $；图d中物块完全浸没在水中时，弹簧测力计示数$ F = 6\,\mathrm{N} $。根据称重法，物块完全浸没在水中的浮力：$ F_{\mathrm{浮}} = G - F = 8\,\mathrm{N} - 6\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $。
(2) 图b中物块部分浸入水中，浮力$ F_{\mathrm{浮}b} = 8\,\mathrm{N} - 7\,\mathrm{N} = 1\,\mathrm{N} $；图c中物块浸入体积更大，浮力$ F_{\mathrm{浮}c} = 8\,\mathrm{N} - 6\,\mathrm{N} = 2\,\mathrm{N} $，因此物体浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。
(3) 探究浮力大小与液体密度的关系，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，图d（完全浸没在水中）和图e（完全浸没在盐水中）符合要求，故比较图d和图e。
(4) 图c、d中，物块都完全浸没在水中（液体密度、排开体积相同），仅深度不同，弹簧测力计示数相同（浮力相同），说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟深度无关。
【答案】
(1)2；(2)越大；(3)d；(4)深度
【知识点】
浮力的计算；影响浮力大小的因素；控制变量法
【点评】
本题通过探究实验考查浮力的基础知识点，核心是称重法测浮力和控制变量法的应用，是浮力章节的典型基础题型，需掌握实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.5
6.如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为20 cm。弹簧测力计挂着重为10 N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为400 g。(g取10 N/kg)
(1)排开液体的体积是多少?
(2)物体所受的浮力是多少?
(3)物块的密度是多少?
(1)排开液体的体积是多少?
(2)物体所受的浮力是多少?
(3)物块的密度是多少?
答案
6.(1)$400\ \mathrm{cm}^3$ (2)$4\ \mathrm{N}$
(3)$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
(3)$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
解析
【分析】
解题思路：首先根据溢出水的质量，利用密度公式计算排开液体的体积；接着依据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，由此求出浮力；最后先由物块重力算出其质量，再结合物块体积等于排开液体体积，利用密度公式计算物块的密度。
【解析】
解：
(1) 已知溢出水的质量 $ m_{\mathrm{排}} = 400\ \mathrm{g} $，水的密度 $ \rho_{\mathrm{水}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 $，根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $，可得排开液体的体积：
$ V_{\mathrm{排}} = \frac{m_{\mathrm{排}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{400\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3} = 400\ \mathrm{cm}^3 $。
(2) 根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，即：
$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 0.4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 4\ \mathrm{N} $。
(3) 物块的重力 $ G = 10\ \mathrm{N} $，则物块的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{10\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 1\ \mathrm{kg} $。
物块浸没在水中，故物块体积 $ V_{\mathrm{物}} = V_{\mathrm{排}} = 400\ \mathrm{cm}^3 = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $。
根据密度公式，物块的密度：
$ \rho = \frac{m}{V_{\mathrm{物}}} = \frac{1\ \mathrm{kg}}{4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 2.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
(1) $ 400\ \mathrm{cm}^3 $；(2) $ 4\ \mathrm{N} $；(3) $ 2.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
【知识点】
阿基米德原理；密度计算；重力与质量的关系
【点评】
本题考查浮力、密度的基础计算，核心是阿基米德原理的应用，以及质量、密度、体积的关系，属于力学基础题，需熟练掌握相关公式的运用。
【难度系数】
0.7
解题思路：首先根据溢出水的质量，利用密度公式计算排开液体的体积；接着依据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，由此求出浮力；最后先由物块重力算出其质量，再结合物块体积等于排开液体体积，利用密度公式计算物块的密度。
【解析】
解：
(1) 已知溢出水的质量 $ m_{\mathrm{排}} = 400\ \mathrm{g} $，水的密度 $ \rho_{\mathrm{水}} = 1\ \mathrm{g/cm}^3 $，根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $，可得排开液体的体积：
$ V_{\mathrm{排}} = \frac{m_{\mathrm{排}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{400\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3} = 400\ \mathrm{cm}^3 $。
(2) 根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体的重力，即：
$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = m_{\mathrm{排}}g = 0.4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 4\ \mathrm{N} $。
(3) 物块的重力 $ G = 10\ \mathrm{N} $，则物块的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{10\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 1\ \mathrm{kg} $。
物块浸没在水中，故物块体积 $ V_{\mathrm{物}} = V_{\mathrm{排}} = 400\ \mathrm{cm}^3 = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 $。
根据密度公式，物块的密度：
$ \rho = \frac{m}{V_{\mathrm{物}}} = \frac{1\ \mathrm{kg}}{4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3} = 2.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $。
【答案】
(1) $ 400\ \mathrm{cm}^3 $；(2) $ 4\ \mathrm{N} $；(3) $ 2.5 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $
【知识点】
阿基米德原理；密度计算；重力与质量的关系
【点评】
本题考查浮力、密度的基础计算，核心是阿基米德原理的应用，以及质量、密度、体积的关系，属于力学基础题，需熟练掌握相关公式的运用。
【难度系数】
0.7
