30.小明在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验。根据小明的实验探究回答下列问题(g取10 N/kg)：
(1)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与的关系；根据A与E两图所标注的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为。
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关。
(3)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为。

30. (1) 液体密度 2.4 N (2) 增大 (3) $1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$

【分析】
解决本题需结合称重法测浮力、阿基米德原理，利用控制变量法分析实验。第(1)题通过控制排开液体体积不变，改变液体种类，探究浮力与液体密度的关系，用称重法计算盐水中的浮力；第(2)题分析ABCD中排开体积变化对浮力的影响；第(3)题先利用水中的浮力求出物体体积，再结合盐水中的浮力计算盐水密度。
【解析】
(1) C与E两图中，物体排开液体的体积相同，液体种类不同，因此研究的是浮力与液体密度的关系。由A图知物体重力G=8N，E图中弹簧测力计示数F_E=5.6N，根据称重法，物体浸没在盐水中的浮力：F浮盐=G-F_E=8N-5.6N=2.4N。
(2) ABCD步骤中，B到C到D，物体排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数减小，浮力增大；当物体完全浸没后（C到D），排开体积不变，浮力不变，因此浮力大小随着排开水的体积的增大而增大。
(3) 物体浸没在水中时，浮力F浮水=G-F_D=8N-6N=2N。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，物体体积V=V排=F浮水/(ρ水g)=2N/(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=2×10⁻⁴m³。物体浸没在盐水中时，排开体积等于自身体积，因此盐水密度：ρ盐=F浮盐/(gV)=2.4N/(10N/kg×2×10⁻⁴m³)=1.2×10³kg/m³。
【答案】
(1) 液体密度；2.4 N (2) 增大 (3) $1.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
【知识点】
浮力的影响因素、称重法测浮力、阿基米德原理
【点评】
本题是探究浮力大小因素的典型实验题，核心考查称重法和阿基米德原理的应用，需掌握控制变量法的思路，属于浮力部分的基础题型。
【难度系数】
0.5

31.小科将弹簧测力计改装成液体密度测量仪，如图所示。将弹簧测力计固定在支架上，弹簧测力计下端悬挂一个重力为5N的金属块，金属块正下方放置一个水杯。小科向杯中分别缓慢注入不同密度的液体，当金属块完全浸没时，记录数据列于下表，并将液体密度标在弹簧测力计上。

(1)当金属块完全浸没在水中时，所受浮力大小为。
(2)老师发现小科第5组实验数据存在问题，则小科的实验操作错误之处可能是。
(3)重新实验并修改数据后，小科绘制拉力大小与液体密度的关系图是。

(4)在不改变该液体密度测量仪“0”刻度线位置的情况下，为提高仪器精确度，小科可选用金属块进行实验。

31. (1) 1 N (2) 读数错误 (3) A (4) B

【分析】
解决本题需结合称重法测浮力、浮力与液体密度的关系逐步分析：
1. 第(1)问利用称重法公式计算浮力，已知金属块重力，结合完全浸没时的拉力即可求出；
2. 第(2)问实验数据异常，通常源于读数操作错误；
3. 第(3)问根据拉力与液体密度的函数关系，判断拉力随密度的变化趋势，进而确定图像；
4. 第(4)问提高仪器精确度，需让拉力变化更显著，结合公式分析金属块的选择依据。
【解析】
(1) 根据称重法测浮力公式：$ F_{浮}=G-F_{拉} $，已知金属块重力$ G=5N $，当完全浸没在水中时，计算得浮力大小为1N；
(2) 第5组实验数据存在问题，常见的操作错误是读数时未与弹簧测力计刻度垂直，即读数错误；
(3) 由$ F_{拉}=G-F_{浮}=G-\rho_{液}gV_{排} $，金属块完全浸没时$ V_{排} $不变，因此拉力$ F_{拉} $随液体密度$ \rho_{液} $的增大而线性减小，对应图像为A；
(4) 要提高仪器精确度，需让相同密度变化下拉力变化更明显，根据$ \Delta F_{拉}=\Delta \rho_{液}gV_{排} $，增大金属块体积$ V_{排} $可实现，故选用体积更大的金属块，对应选项B。
【答案】
(1) 1 N (2) 读数错误 (3) A (4) B
【知识点】
称重法测浮力、浮力与液体密度的关系、实验误差分析
【点评】
本题将浮力知识与实验仪器改装结合，考查学生对浮力公式的应用、实验误差分析及图像分析能力，属于中等难度的综合题，需学生理解拉力与液体密度的定量关系。
【难度系数】
0.5