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 N;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),并将其示数记录在下表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.4 | 2.4 | 2.3 |
(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”)。
(5)小冉在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 (选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
【答案】(1)2.7;(2)0.1;(3)物体排开液体体积;液体密度;(4);200;增大;(5)减小;420
【解析】试题分析:
(1)A步骤弹簧测力计的示数为2.7N,这表示铜块的重力为2.7N;
(2)B步骤中弹簧测力计是示数为2.6N,即拉力为2.6N,则铜块受到的浮力为:;
(3)B、C、D步骤中物体排开液体的体积不同,所受浮力分别为0.1N、0.2N、0.3N,这说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;E、F步骤中物体排开液体的体积相同,但液体密度不同,所受浮力分别是0.3N、0.4N,这说明浮力大小与液体密度有关;
(4)依题意可知铜块的体积为,浸没在液体中时
,在步骤F中受到的浮力为0.4N,根据阿基米德原理得:
;
步骤B中铜块受到的浮力是0.1N,则下表面受到的压力是0.1N,压强是;
步骤B、C、D中铜块受到的浮力逐渐增大,所以下表面受到的压强增大;
(5)在步骤B中固定弹簧测力计,然后向烧杯内加水,则铜块排开水的体积增大,浮力增大,拉力减小,所以弹簧测力计的示数减小;
在B步骤中,铜块受到的浮力为0.1N,则,铜块浸入水面以下的高度为:
,假设注水过程中弹簧测力计的长度不变,则加水到铜块完全浸没,水面升高
,在此过程中,弹簧测力计的拉力减少0.2N,则弹簧缩短0.2cm,所以水面上升的总高度为
,
容器底受到的压强增大。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_____(用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N,排开液体的重力是_____N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是_____,接下来的实验操作应该是_____。
实验步骤 | A | B | C | D |
弹簧测力计示数/N | 1.6 | 1.8 | 0.5 | 0.3 |
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取_____相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。