题目内容
【题目】为了探究影响浮力大小的因素,某校学习小组设计了如下实验。
(1)第一组:甲、乙、丙图是小方同学的实验过程(整个过程为同一物块)。由图可知
①由以上实验过程及数据分析可得:物体所受浮力大小与_________有关。
②该物块浸没在水中所受的浮力为_________N。
③物块的密度为_________kg/m3。
(2)第二组:在水平桌面上,两个完全相同烧杯中装有相同体积的水,小杨同学将AB两个不同的实心物块,分别放入两个烧杯中,A物块沉入杯底,B物块漂浮于水面.待AB均静止后,两液面的高度仍相同,如图丁、戊所示。则A物块所受浮力_________B物块所受浮力;A物块的密度_________B物块的密度;丁杯对桌面压力_________戊杯对桌面压力(以上选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】液体的密度 1 4.8×103 = > >
【解析】
(1)①由甲图可知,物块重力为G =4.8N;由乙图可知,物块浸没在水中的弹簧测力计示数为F示=3.8N;由丙图可知,物块浸没在酒精中的弹簧测力计示数为F示’=4N。则物块浸没在水中的浮力为F浮=G-F示=4.8N-3.8N=1N;物块浸没在酒精中的浮力为F浮’=G-F示’=4.8N-4N=0.8N。物块浸没在水中和浸没在酒精中所受到的浮力不同,说明物体所受浮力大小与液体的密度有关。
②由以上分析,物块浸没在水中所受的浮力为1N。
③物块的质量为m===0.48kg;物块的体积等于物块浸没在水中时排开水的体积,由F浮=ρ水gV排可得:V=V排===1×10-4m3。则物块的密度为ρ===4.8×103kg/m3。
(2)两烧杯是完全相同的,且装有相同体积的水,放入A、B两物块之后,两液面的高度仍相同,则说明两物块的体积相同。再由丁、戊两图获悉,A物块排开水的体积大于B物块排开水的体积,根据F浮=ρ水gV排可知,A物块所受浮力大于B物块所受浮力;因A物块沉入水底、B物块漂浮再水中,则ρA>ρ水、ρB<ρ水,所以ρA>ρB;因两物块体积相同、ρA>ρB,根据m=ρV可得,mA>mB。再根据G=mg可得,GA>GB。又因两烧杯相同、且装有相同体积的水,所以丁杯总重力大于戊杯总重力,则两杯子对水平桌面的压力F丁>F戊。