题目内容
【题目】为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,小明做了以下实验:
(1)实验前注意弹簧测力计要_____;
(2)如图所示,石块的重力是_____N,石块受到的浮力是_____N,排开液体的重力是_____N;得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小_____排开液体所受重力;
(3)请你根据图中的实验数据,计算石块的密度为_____kg/m3;
(4)学习结束后,小明所在的实验小组反复讨论,对老师的实验进行了改进,改进后的实验装置如图所示;其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台;
①实验前,在选A、B两个测力计时,很多同学认为选任何规格测力计都可以,而小明认为应选择_____的弹簧测力计;(填下列选项)
A.规格相同 B.规格不同
②实验中,同学们逐渐调高升降平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量FA和弹簧测力计B的示数变化量FB,它们的大小关系是FA_____FB(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】调零 3.2 1.6 1.6 等于 2×103 A 减小 =
【解析】
(1)[1] 为了准确测量实验数据,实验注意弹簧测力计要调零,避免指针和周边摩擦等。
(2)[2]由图甲B可知物体的重力G=3.2N。
[3]由图B、C可知
石块受到的浮力1.6N。
[4]由图D、F可知,排开液体的重力
所以排开液体的重力1.6N。
[5]由此可得出结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于排开液体所受重力。
(3)[6]由公式可得,物体的体积
由公式得物体的质量
物体的密度
所以物体的密度2×103kg/m3。
(4)①[7]在选择A、B两个弹簧测力计时,应选择相同规格的便于读数,故选A。
②[8]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据可知,重物受到的浮力变大,因为,所以弹簧测力计A的示数
变小。
[9]又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A的示数变化量FA和弹簧测力计B的示数变化量FB相等。