题目内容
【题目】在“探究影响浮力大小的因素”实验中,器材有:弹簧测力计一个,实心铜块一块,相同的大烧杯若干,水,某混合液体,细线等.
(1)小华进行了如图所示的实验:步骤A所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示,并将数据记录表中:
步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.1 | 2.1 | 1.8 |
(2)分析 两个步骤可知浮力大小跟浸入水中的深度无关.
(3)根据表格数据,求得混合液的密度为 kg/m3.
(4)小华又进行了步骤G(铜块浸入水中的深度与步骤C 中相同),则弹簧测力计示数应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2.5N.
【答案】(1)2.7;(2)D、E;(3)1.5×103;(4)小于
【解析】
试题分析:(1)认清弹簧测力计的分度值读数;
(2)运用控制变量法;要得出浮力与深度的关系,需控制液体的密度和V排相同,深度不同;
(3)在步骤E和F中,根据铜块排开液体的体积不变(等于自身的体积)列方程,求出液体的密度;
(4)由图得出步骤C与步骤G中铜块排开水的体积大小,根据F浮=ρ水gV排可知铜块受到的浮力的大小关系,根据F示=G﹣F浮可知弹簧测力计示数大小关系.
解:(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.7N,即G=2.7N;
(2)要得出浮力大小跟浸入水中的深度无关,需控制液体的密度和V排相同,深度不同;
由图示和表格数据可知,在步骤D、E中,铜块排开水的体积相同,而铜块浸入水中的深度不同,但测力计的示数相同,可知浮力大小相同,则说明铜块所受的浮力大小跟浸入水中的深度无关;
(3)在步骤E中,铜块浸没在水中,其受到的浮力F浮水=G﹣F示E=2.7N﹣2.1N=0.6N;
在步骤F中,铜块浸没在混合液中,铜块受到的浮力F浮液=G﹣F示F=2.7N﹣1.8N=0.9N;
铜块排开液体的体积都等于自身的体积,所以V排水=V排液,
根据阿基米德原理可得:=,
变形整理得:ρ液=×ρ水=×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3;
(4)在步骤C与步骤G中铜块浸入水中的深度相同,但铜块横截面积不同,铜块排开水的体积不同;由图可知,G中铜块排开水的体积大,根据F浮=ρ水gV排可知,铜块受到的浮力F浮G>F浮C;
则根据F示=G﹣F浮可知,弹簧测力计示数FG<FC=2.5N.
故答案为:(1)2.7;(2)D、E;(3)1.5×103;(4)小于.