题目内容
【题目】小明在“探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律”的实验中,做了如图一所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ0的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号图一中甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力_____;分析比较实验序号图一中的甲、丙、丁可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度_____(选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为_____N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是_____N。
(3)同组的小华同学利用浮力测出了金属块B的密度,她具体操作如下:
①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有2/5高度露出液面,如图二甲所示,则木块底部所受液体的压强是_____(用相关的物理量表示)。
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图二乙所示。
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图二丙。
④则B物体的密度ρB=_____(用相关的物理量表示)。
【答案】越大 无关 6 2 ρ0ga
【解析】
(1)由图甲可知物体的重力为6N,由乙可知此时受浮力1N,由丙图可知此时受浮力2N,所以比较甲乙丙可得结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;丙、丁两图中,物体A全部浸入液体中,排开液体的体积相同,但深度不同,由弹簧测力计的示数可知,两图中受到的浮力都是2N,所以比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;
(2)由图甲可知物体的重力为6N, A物体浸没在液体中时所受的浮力: F浮=G﹣F=6N﹣4N=2N;(3)①木块露出液面的高度为a,所以浸入液面以下的部分高度为(1﹣)a=a;
木块底部所受液体的压强p=ρ0ga;④由图2甲可知,木块漂浮于液面,所以F浮=G木,
根据阿基米德原理得: F浮=ρ液gV排=ρ液gSa,则G木=ρ0gSa ①,同理由图2乙可知:
G木+GB=ρ0gS(a﹣h1)②,同理由图3丙图可知: G木+GB=ρ0g[VB+S(a﹣h2)]③,
①②联立解得: GB=ρ0gS(a﹣h1),②③联立解得:VB=S(h2﹣h1),则物体B的密度为:
ρB=×ρ0。
【题目】雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图2所示模拟电路进行探究。
(1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是_____(选填“导体”或“绝缘体”).小华通过观察电路中_____的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据:
检测网浸入雨水中部分 | 未浸入 | 1/3浸入 | 2/3浸入 | 全部浸入 |
电流表的示数/A | _____ | 0.16 | 0.20 | 0.32 |
①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在_____(选填“变大”或“变小”).根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____变化引起的。