题目内容
【题目】小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.(g=10N/kg)
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为_____N.用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中:
(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块)________.
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟_____有关.
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是_____ kg/m3(结果保留一位小数),当物块的下表面受到水的压力是0.25N,那么此时物块露出水面的高度为_____cm.
(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的圆柱体物块密度为_____.
【答案】 2.7N 排开液体的体积 1.3×103 1 9×103kg/m3
【解析】解答:(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,故其重力G=2.7N;(2)铜块受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的浮力及拉力,示意图如图所示:(3)实验步骤A. B. C. D. E中,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积变化,物体受到的浮力逐渐变化,说明浮力大小与排开液体的体积有关;(4)实验步骤E中,物体受到的浮力为F浮E=GF拉E=2.7N2.4N=0.3N,实验步骤F中,物体受到的浮力为F浮F=GF拉F=2.7N2.3N=0.4N,因物体均浸没,所以V排水=V排液,根据阿基米德原理, 水=,所以ρ液=×ρ水=×1×103kg/m3≈1.3×103kg/m3.下表面受到的压强为:p===500Pa;则水的深度为:h===0.05m=5cm,此时物块露出水面的高度为h′=6cm5cm=1cm;(5)根据图甲中的AE可以求出浮力:F浮E=GF拉E=2.7N2.4N=0.3N;则金属块排开的水的体积即金属块的体积:V=V排===0.3×104m3
圆柱体物块的密度为:ρ====9×103kg/m3