题目内容
【题目】在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。(g取10 N/ kg)
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为______ N,第1次实验中物体所受的浮力F 浮=________ N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越________,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号________可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸没在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)请你计算出第1次实验中物体排开水受到的重力G 排=________ N。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证______________原理。
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是______________(选填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.取平均值减小误差
(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越________。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5 N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5 N,他就在0.5 N处对应标上1.0 g/ cm 3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的________ N处对应标上0.8 g/ cm 3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
【答案】 2 0.5 大 1、4或2、5或3、6 0.5 阿基米德 A 小 0.7
【解析】本题考查影响浮力大小因素的实验。(1)从表中的数据可以看出,物体的重力 G 物=2 N,第1次实验时弹簧测力计的示数 F=1.5 N,则物体此时所受的浮力 F 浮= G 物- F=2 N-1.5 N=0.5 N。(2)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6都可以看出,当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力就越大;分析比较实验序号1、4或2、5或3、6可以看出,当排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力就越大。(3)第1次实验中排开水的体积为50 cm 3,则 G 排= m 排 g= ρ 水 V 排 g=1.0×10 3 kg/m 3×10 N/kg×5×10 -5 m 3=0.5 N,可以看出 F 浮= G 排。计算比较其他实验序号的数据都可以得到这样的结果,因此,利用这些数据可以验证阿基米德原理。(4)本实验中运用不同的液体进行了多次实验,目的是防止出现偶然性,使实验结论更具有普遍意义。(5)同一物体浸没在密度较大的液体中受到的浮力也会较大,所以弹簧测力计的示数会变小;图乙的实验中, F 浮′= G 物′- F′=1.5 N-0.5 N=1 N,则有 V 物= V 排′= =110 -4 m 3,当物体浸没在酒精中时,受浮力 F 浮″= ρ 酒精 gV 排′=0.810 3 kg/m 310 N/kg110 -4 m 3=0.8 N,此时弹簧测力计的示数 F= G 物′- F 浮″=1.5 N-0.8 N=0.7 N,则应该在弹簧测力计的0.7 N刻线处标记“0.8 g/cm 3”字样。