题目内容
【题目】小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为_____;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(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=_____N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟_____有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟_____有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是_____kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是_____Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐_____(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 2.7N 0.1 排开液体的体积 液体的密度 1.3×103 200 增大
【解析】
小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N,即物体重为2.7N;
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所示液体均未溢出,并将其示数记录在表中:
在实验步骤B中测力计示数为2.6N,根据称重法测浮力的原理得:铜块所受浮力;
分析实验步骤A、B、C、D,当铜块浸入水中的体积越大,即排开水的体积越大时,浮力越大,说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
分析实验步骤A、E、F,铜块浸没在不同液体中时,受到的浮力不同,可以说明浮力大小跟液体密度有关。
小冉用表格中的数据,浸没时在水中的浮力为:,浸没时在液体中的浮力为:,两次浮力之比为:
,即,解得:;
由于浮力是上下表面的压力差,步骤B中铜块只有下表面当在液体中,所以下表面受到的压力即为浮力,可得压强为:,
根据表格数据可,在浸没前,浮力随深度的增加而增大,即下表面受到的压力增大,根据得,下表面受到的压强增大,即步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。