题目内容

某兴趣小组开展探究液体产生的压强跟深度有什么关系时.用如图所示装置,在弹簧测力计下挂一实心圆柱体,测得该圆柱体的体积为5×10-4m3,圆柱体的重为6N,当圆柱体缓慢地浸入某种液体中时(圆柱体始终竖直),记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F.并计算出液体在圆柱体下表面处产生的压强为P,所得数据如下表:
实验序号12345
h/m0.10.20.30.40.5
F/N4.83.62.41.20
p/Pa1.2×1032.4×1033.6×1034.8×103
(1)分析表中前4次数据可知:在同一液体内部产生的压强与深度成______.
(2)分析表中前4次数据可知:该液体的密度是______kg/m3
(3)在第二次实验中,当弹簧测力计的示数为3.6N时,圆柱体受到的浮力为______N,圆柱体浸入液体中的体积是______m3
(4)在第5次实验中,圆柱体的下表面对液体产生的压力是______N,该处对液体产生的压强是______Pa,实心圆柱体的密度为______kg/m3

解:
(1)由表中数据知,随着深度h的增大,压强p也随之增大,且二者的比值始终相等,故可得出结论:在同一液体内部产生的压强与深度成正比;
(2)根据表中前4次数据,将其中一组数据代入公式,由公式p=ρgh得,
ρ===1.2×103kg/m3
(3)已知圆柱体完全浸没在水中时测力计对圆柱体的拉力F=3.6N,
F=G-F=6N-3.6N=2.4N;
∵FgV
∴V===2×10-4m3
(4)在第5次实验中,弹簧测力计的示数为0,此时圆柱体下表面受到的压力即为圆柱体的重力,为6N.
该处产生的压强:p′=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.5m=6×103Pa.
圆柱体的密度:ρ====1.2×103kg/m3
故答案为:
(1)正比;
(2)1.2×103
(3)2.4;2×10-4
(4)6;6×103;1.2×103kg/m3
分析:(1)利用表中数据,求压强与深度的比值,可得出相应的结论;
(2)根据液体压强的公式p=ρgh,变形后可在知道压强和深度的情况下求液体的密度;
(3)知道圆柱体的重力G,再从表中读出此时的弹簧测力计拉力F,利用公式F浮=G-F拉,可求出浮力的大小,再利用浮力的公式FgV,变形后可求排水的体积;
(4)当弹簧测力计的拉力为0时,圆柱体下表面受到的压力就等于物体自身的重力,同样根据公式p=ρgh可求出此时液体产生的压强.圆柱体的密度可利用公式ρ=求得.
点评:本题考查了学生对重力公式、密度公式、浮力公式、压强公式等的掌握和运用,能结合题图从数据表格得出相关信息是本题的关键.
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