题目内容
【题目】在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,得到探究结果。
(1)分析图①②③,说明浮力的大小与_____有关。
(2)比较图③④,说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小与_____无关。
(3)比较图④⑤,说明:物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越_____。
(4)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,步骤一中铁片受到的浮力_____步骤二中铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
②小明得出结论,物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片_____的改变,忽视了_____对浮力大小的影响。
(5)认真分析实验数据,计算物体A的密度为_____,实验用的盐水的密度为_____。(ρ水=1×103kg/m3)
【答案】排开液体体积 浸入深度 大 小于 形状 排开液体的体积 4×103kg/m3 1.2×103kg/m3
【解析】
(1)[1]分析图①②③,图①作为参照,图②③中物体排出的体积不同,弹簧测力计示数也不相同,说明浮力的大小与排开液体体积有关。
(2)[2]比较图③④,物体浸没在液体中的深度不相同,但弹簧测力计示数相同,说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸入深度无关。
(3)[3]比较图④⑤,浸没在盐水中时,弹簧测力计示数变小,说明物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[4]根据漂浮时浮力等于重力,而下沉浮力小于重力可知,铁片改变形状重力是不变的,所以第一次浮力小于第二次浮力。
[5][6]要探究浮力与物体形状的关系,我们就必须控制液体的密度和物体排开液体的体积一定,铁片下沉,铁片排开液体的体积等于自身体积,铁片做成碗状漂浮在水面上,它排开液体的体积小于自身体积,所以小明的结论是错误的。
(5)[7]当重为G的物体A全部浸没在水中时,弹簧测力计拉力为T,排出的水的体积为其自身体积,由浮力公式
得
物体A的密度为
[8]当物体A全部浸没在水中时,弹簧拉力为T1,根据浮力公式
则