题目内容
【题目】某小组同学在学习了密度知识后根据铁块在水中沉底,木块在水中漂浮的现象猜想物体的密度可能会对它浸入水中以后的最终状态有影响。于是他们若干体积相同密度不同的实心物块和足够的水进行实验,并将实验数据及观察到的实验现象记录在下表中。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
物块 | A | B | C | D | E | F |
物块的密度(千克/米3) | 2.7×103 | 2.2×103 | 1.8×103 | 0.9×103 | 0.6×103 | 0.4×103 |
实验现象 |
①分析比较实验序号_______的数据及现象,可得出的初步结论是:当_______时,物块最终静止在容器底部。
②分析比较实验序号4或5或6的数据及现象,可得出的初步结论是:_______,物块最终静止在水面。/p>
③分析比较实验序号4、5和6的数据及现象,可得出结论是:_______。
④如果放入水中物块的密度等于水的密度,请你猜想此时物块可能处于_______(选填“漂浮”、“悬浮”“沉底”)状态。
⑤小明同学认为上述实验数据有限,得出的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证。于是他决定进一步研究密度范围在_______千克/米3的范围内的实心物块浸入水中后的最终状态,为上述结论提供最有力的依据。
【答案】1、2、3 浸入水中实心物块的密度大于水的密度 当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时 最终漂浮在水面上的实心物块,密度比水小的程度越大,物块露出水面的体积也越大 悬浮 0.9×103~1.8×103
【解析】
认真分析表格中记录的实验数据和观察到的实验现象,得出结论。分析时参考物体的浮沉条件:浸没水中的物体,当物体的密度大于水的密度时,物体下沉到水底;当物体的密度小于水的密度时,物体将上浮,最后漂浮;当物体的密度等于水的密度时,物体悬浮。
①物块最终静止在容器底部的实验序号有1、2、3,由表格可知,这三次物体的密度都大于水的密度,故可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部;
②分析比较实验序号4或5或6的实验数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上;
③综合分析4和5和6的数据、现象及相关条件,实心物块的密度越小,体积越小,实心物块的质量越小,又都是漂浮,受到的浮力越小,排开水的体积越小,露出水面的体积越大,得出结论:最终漂浮在水面上的实心物块,密度比水小的程度越大,物块露出水面的体积也越大;
④物体的密度大于水的密度时会下沉,小于水的密度时会漂浮,则猜想可知,物体的密度等于水的密度是会悬浮;
⑤小明没有做物块密度在0.9×103~1.8×103kg/m3内的实验,而刚好水的密度为1.0×103kg/m3,在0.9×103~1.8×103kg/m3范围内,所以为了使人更加信服,他需要补充这些实验,为上述结论提供最有力的证据。
【题目】小明和小雨通过实验探究将物体浸入液体的过程中,容器底部受到液体压力的变化情况。如图所示,他们将重力分别为30N和40N的甲、乙两个柱形物体,先后挂在弹簧测力计下,并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出).他们读出测力计示数F,并测得容器底部受到液体压力F底,然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮,将数据记录在表一、表二中。
表一 物体甲的重力为30N
实验序号 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
1 | 20 | 10 | 30 |
2 | 16 | 14 | 34 |
3 | 12 | 18 | 38 |
4 | 8 | 22 | 42 |
5 | 4 | 22 | 42 |
表二 物体乙的重力为40N
实验序号 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
6 | 30 | 10 | 30 |
7 | 25 | 15 | 35 |
8 | 18 | 22 | 42 |
9 | 10 | 30 | 50 |
10 | 8 | 30 | 50 |
(1)小明分析比较实验序号_____后得出结论:不同柱形物体浸入液体中,物体所受浮力相同,容器底部受到液体压力相同。
(2)小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论:同一柱形物体浸入液体中,_____越大,容器底部受到液体压力越大。
(3)分析实验序号4与5(或9与10)的数据,发现测力计示数F不同,物体所受浮力F浮和容器底部受到液体压力F底均相同,出现这种情况的原因是:_____。
(4)两位同学仔细分析表一(或表二)的数据,并通过一定的计算,可知容器内液体的重力为_____N。
(5)分析实验序号2和7可以得出,容器底部受到液体压力的增加量分别为_____N和_____N。