题目内容
【题目】小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与_____的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_____N。
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度_____。(选填“有关”或“无关”)
(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为_____g/cm3。
(4)实验中某同学观察到将同一物体浸没在密度大的液体中时,弹簧测力计的示数越小,于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂一个重为1.5N的物体,如图乙所示,当他把物体浸没在水中时,如图丙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丁所示,应该在弹簧测力计刻度盘的_____N处对应标上0.8g/cm3的字样,可将图甲中的装置改成一个液体密度秤。
【答案】 液体密度 2.4 增大 无关 1.2 0.7
【解析】(1)C与E两图,排开液体的体积不变,液体的密度不同,所以是研究浮力与液体密度的关系;F浮=GF=8N5.6N=2.4N,所以在盐水中受到的浮力为2.4N;(2)由F浮=ρ液gV排得,浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关;(3)由AD知,浸没在水中时的浮力F浮=8N6N=2N;由题意知,在水和盐水中排开液体的体积相等,则: ,代入数据得: ;解得:ρ盐水=1.2×103kg/m3.(4)根据F浮=ρgV排可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:F浮=GF′=1.5N0.5N=1N,根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排---①,当他把物块浸没在酒精中时,F浮酒=ρ酒gV排---②,因为两者排开液体的体积V排相等,所以①②两式相比可得:F浮酒=0.8N,因此0.8g/cm3字样应标在弹簧测力计的1.5N0.8N=0.7N处.