题目内容
【题目】小华同学在实验室里做系列实验.
(1)他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系.他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛,然后装入适量的细砂,将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手,其运动状态如图19甲(a)所示;接着他两次调整瓶内细砂的质量,重复上述实验,分别如图(b)和(c)所示.请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论:
(A)由图(a)可知:__________________;
(B)由图(b)和(c)可知: .
(2)①随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为 (填序号).
A.一定等于1牛 B.可能为0.9牛
C.一定小于1牛 D.可能为1.2牛
②接着他分析溢水杯杯底受到水的压强发生的变化是 .
(3)他又制作如图乙所示的潜水艇模型,通过进排气管_______(选填“吸气”或“吹气”,使模型下潜直到悬浮,容器中的水面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”,不考虑进排气管的体积的影响).
【答案】(1)浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时,悬浮在液体中;浸没在液体中的物体所受浮力大于重力时上浮,浮力小于重力时下沉。(2)①B ②增大或不变 ③吸气 不变
【解析】
试题分析:(1)由题知,小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛,装入适量的细砂后小瓶总重为1牛。将小瓶浸没在水中后放手,因为F浮=G,故(A)由图a可知,浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时,物体悬浮在液体中;调整细沙的质量,小球的重力发生变化,F浮>G上浮,F浮<G下沉。故(B)由图(b)和(c)可知:浸没在液体中的物体所受浮力大于重力时上浮,浮力小于重力时下沉。(2)①把a图小球放入装有水的溢水杯中悬浮,F浮=G=1N。若溢水杯盛满水,由阿基米德原理知道,小球受到的浮力等于排开的水重,F浮=G排=1N。若溢水杯中水未满,则溢出的水的重力小于排开水的重力,则小于1N。综上所述,小球处于悬浮状态可能为0.9N。答案为B。②对于第一种情况,水的深度h不变,由P=ρgh杯底受到水的压强不变。对于第二种情况,水的深度h增加,杯底受到的压强增大。(3)必须从进排气管吸气,模型内的压强减小,水进入潜艇,重力增大,大于浮力会下沉。由于容器内水的总体积不变,无论模型在水中漂浮还是悬浮,受到的浮力都等于重力,由阿基米德原理知道,模型排开水的体积不变,所以容器中水的体积不变,水面将不变。
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