题目内容

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。

 液体种类
 实验
序号
 物体重力
G(N)
 弹簧测力计示数F(N)
 物体受到浮力F(N)
 排开液体体积V(cm3
 水
ρ
=1.0g/cm3
 1
 2
 1.5
 
 50
 2
 1.0
 1.0
 100
 3
 0.5
 1.5
 150
 酒精
ρ酒精
=0.8g/cm3
 4
 2
 1.6
 0.4
 50
 5
 1.2
 0.8
 100
 6
 0.8
 1.2
 150

(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为   N,第一次实验中物体所受的浮力F=    N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越       ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号   可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越       。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。

(1)2N; 0.5N;(2)大, 1、4(或者2、5或者3、6);(3)小; 0.7。

解析试题分析:(1)分析表中数据可知,实验所用物体的重力为2N;
第一次实验中物体所受的浮力F浮=G﹣F′=2N﹣1.5N=0.5N.
(2)①分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即所受的浮力变大;故可得结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大.
②在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度;结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合.
(3)根据F浮=ρgV排可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大,根据F浮=G﹣F′可知弹簧测力计的示数越小;
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力F浮=G﹣F′=1.5V﹣0.5N=0.5N,根据阿基米德原理得0.5N=ρ水gV排,当他把物块浸没在酒精中时,F浮酒=ρ酒gV排,由以上两式可得:F浮酒=0.8N,
此时应标在弹簧测力计的1.5N﹣0.8N=0.7N处.
故答案为:(1)2;0.5;(2)大;1、4或者2、5或者3、6;(3)小;0.7.
考点:探究浮力大小的实验;浮力大小的计算
点评:本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力.探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定;要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定.

练习册系列答案
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(1)如图1所示是小鹏同学在使用同一支压强计探究液体内部压强过程中的一个情景.请你仔细观察图11,并回答下列问题:
①甲、乙两次测得的压强哪次大?

②你是根据什么现象作出的判断?
U形管内的液面高度差
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在同种液体中,压强随深度增加而增大
在同种液体中,压强随深度增加而增大

(2)某中学物理课外实验小组,为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况,进行了如下的实验:将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体(高度为10cm)缓慢浸入水中(水足够深),从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F,如图2所示.实验数据如下表.
实验次序 1 2 3 4 5 6 7
h/cm 0 2 4 6 8 10 12
F/N 4.75 4.25 3.75 3.25 2.75 2.25 2.25
F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0
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②依据表中数据,在图3中的坐标系中画出浮力F与深度h关系的图象;
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在圆柱体没有完全浸没水中之前,圆柱体受到的浮力大小与下表面所处的深度h成正比;完全浸没后,圆柱体受到的浮力大小不再变化
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(2009?新区一模)小新同学是个物理迷,他特别喜欢进行探究实验.
(一)、探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中.
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2.8
2.8
N.
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(二)、在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,小新同学们做了如图所示的一系列实验.请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.
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浮力大小与物体排开液体体积的关系
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(2)选用的图是:
①②③
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. (填图中的序号).
(3)探究的结果是:
同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大
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(三)、一次小新同学弯曲手中的钢锯片,感觉到弹力大小与弯曲程度有关,同时他猜想弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关,于是他和同学合作进行了如图所示的实验,将钢锯片夹在厚书内,伸出的长度(简称长度)用L表示;钢锯片形变量(弯曲程度)即末端侧移量用x表示,钢锯片的弹力用F表示,其大小等于测力计的读数.实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
长度L/cm 15 20 25 25 25 25 25 25 25 25
形变量x/cm 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8
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(2)根据3-7次数据分析可知,钢锯片在长度L一定时,弹力F与形变量x之间存在什么关系?
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