题目内容
【题目】如图所示,小明利用A、B两个容器,压强传感器(放入水中任意位置都能显示出此时该处的压强)、刻度尺和水,探究水对容器底部的压强与水的深度和水的重力大小的关系。已知两个容器的高度相同且底面积都为30cm2。小明将压强传感器放入A、B容器底,分三次缓慢倒入不同质量的水,用刻度尺测量对应水的深度,收集的数据记录在下表中。当注入180g的水后,刚好注满B容器。
A | B | |||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
容器内水的质量/g | 60 | _____ | 180 | 56 | 104 | 180 |
容器内水的深度/cm | 2 | ______ | 6 | 2 | 4 | 8 |
压强传感器示数/Pa | 200 | 400 | 600 | 200 | 400 | 800 |
(1)将表格中的空白处补充完整。
(2)分析表中数据可知:水对容器底的压强与水的深度__________;与水受到的重力大小____ (选填“有关”或“无关”)。
(拓展)完成实验后,小明将一实心球放入A容器中,实心球漂浮在水面上,水面刚好上升到容器口。将实心球全部压入水中,排出40cm3的水,则实心球的体积为___________cm3,密度为__________g/cm3。
【答案】120 4 成正比 无关 100 0.6
【解析】
(1)由知道,P与h成正比,由表中A组实验数据知道,水的质量增加180g-60g=120g,容器内水的深度增加6cm-2cm=4cm时,压强传感器示数增加600 Pa -400Pa=200 Pa,所以,当压强是400Pa时,水的质量是120g,容器内水的深度4cm;
(2)分析比较表中AB实验数据知道,深度越深,压强越大,即水对容器底的压强与水的深度成正比,与水受到的重力大小无关;
(3)根据题意,当注入180g的水后,刚好注满B容器,当注入180g的水后,A容器内水的深度6cm,又因为将一实心球放入A容器中,实心球漂浮在水面上,水面刚好上升到容器口,所以,水面上升的高度是:h=8cm-6cm=2cm,故实心球漂浮在水面上时,受到的浮力是:F浮= ①,又因为将实心球全部压入水中,排出40cm3的水,所以,受到的浮力是: ② ,由①②解得实心球的体积是:V球=100cm3;又因为实心球漂浮在水面上时,受到的浮力是:F浮=,故解得:ρ球=0.6g/cm3。