题目内容
【题目】图甲是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验示意图,圆柱体通过细绳与弹簧测力计相连。
(1)通过图甲中的实验步骤②、③、④可以发现影响浮力大小的因素之一是排开液体的_______;
(2)图乙是圆柱体缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h变化的关系图,可以计算出圆柱体的底面积为_______cm2;
(3)小华认为只要把图甲中从左数的第_______(只填阿拉伯数字)幅图中的数据去掉就可以验证阿基米德原理;
(4)若圆柱形容器的底面积为100cm2,从步骤②到步骤④,水又对容器底部的压强增加了_______Pa;
(5)在步骤④中,剪断细绳,想要让圆柱体悬浮,则需要把容器内的水换为一个密度为_______kg/m3的液体。
【答案】体积 20 ③ 120 2500
【解析】
(1)[1]在②中,测力计示数即为物体的重力,根据称重法,可求出③和④中物体受到的浮力大小;③和④中,相同的因素是排开液体密度,不同因素是排开液体的体积,故可以探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。
(2)[2]由②和④步骤可知,圆柱体完全浸没在液体中时受到的浮力是
由得,圆柱体的体积
当时,圆柱体所受的浮力不再发生变化,可知当h=6cm时,圆柱体开始完全浸没,可知圆柱体的高为6cm,圆柱体的底面积
(3)[3]由阿基米德原理可知,物体在液体中受到的浮力等于物体排开液体所受到的重力;由②和④步骤可以求出圆柱体完全浸没在液体中时受到的浮力,由①和⑤步骤可以求出圆柱体完全浸没在液体中时排开液体所受到的重力,所以把第③幅图中的数据去掉就可以验证阿基米德原理。
(4)[4]从步骤②到步骤④,液体高度增加
水又对容器底部的压强增加了
(5)[5]在步骤④中,剪断细绳,想要让圆柱体悬浮,则圆柱体受到的浮力大小应该为
由得,液体密度应该是