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_____(选填有关无关)。

2)由实验可知A物体的重力为_____NA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: FGF6N4N2N;(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(1aa

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FG

根据阿基米德原理得: F=ρgV=ρgSa,则G=ρ0gSa ①,同理由图2乙可知:

G+GB=ρ0gSah1②,同理由图3丙图可知: G+GB=ρ0g[VB+Sah2]③,

①②联立解得: GB=ρ0gSah1,②③联立解得:VBSh2h1,则物体B的密度为:

ρB×ρ0

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