题目内容
【题目】如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
桶A与沙子的总重力/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 |
桶B与水的总重力/N | 4.0 | 4.4 | 4.6 | 5.0 |
(1)小芳同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重_________N;
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为________N;
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为_________N;
(4)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,如上表所示,其中有明显错误的是第____次, 实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越____ (选填“深”或“浅”);
(5)分析以上探究过程可以得到的结论是∶浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体_______________;
(6)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为_________(用题中所给和所测物理量的字母表示)。
【答案】2 2 2 3 深 排开的液体受到的重力
【解析】
(1)[1]如图甲所示,弹簧测立计的分度值为0.2N,示数为2N,即桶A的重力为2N。
(2)[2]如图丙所示,小桶A处于漂浮状态,由物体漂浮的条件可知,小桶A受到的浮力与小桶的重力相同,即
(3)[3]乙图中弹簧测力计的示数为1.6N,即桶B重为1.6N,由图丁可知,小桶B和排开的水的总重力为
所以小桶A排开的水重
(4)[4]由表格数据可知,桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N,增加量
桶A与水的总重量从4N增加到4.4N,增加量
即
而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N,增加量
桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N,增加量
即
故错误的是第3次。
[5]随着加入沙子越多,桶A与沙子的总重力增大,因为漂浮,所以浮力增大,由可知,排开水的体积增大,则桶A浸入水中就越深。
(5)[6]由图丙可知,空桶A受到的浮力为2N,该物体排开的液体受到的重力
分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力。
(6)[7]装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态,所受浮力等于本身的重力,则
由于
根据得
所以