题目内容
【题目】如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。
(1)实验步骤B和_____可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和_____可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸人深度h变化的关系图象。分析图象,可得关于浮力大小的初步结论:物体_____越大,所受的浮力越大:物块在4~12cm移动过程中,弹簧测力计的示数_____。
(3)此物块的密度是_____g/cm3。
【答案】 D E 排开液体的体积 不变 2.5
【解析】(1)由称重法知道,F浮=G-F,故由实验步骤B知道物体的重力为3N,由D知道物体浸在水中时的拉力为1.8N,所以物体受到的浮力是F浮 =G-F=3N-1.8N=1.2N;由实验步骤A知道,空桶的重力是1.2N,由E知道水和桶的总重是2.4N,所以物块排开的水所受重力是:G排=G总-G桶=2.4N-1.2N=1.2N;比较F浮与G排可得,浮力大小跟物体排开的水所受重力大小相等;
(2)物体未浸入水中时h=0,此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=3N,在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小,由F浮=G-F示 知道,浮力逐渐增大,即物块浸没前,物体排开的液体体积越大,物块所受的浮力越大;当深度从4cm-12cm时,弹簧测力计示数F不变,说明此过程中物体受到的浮力大小保持不变;
(3)由图乙知道物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.8N,所以物体所受的浮力是:F浮 =G-F=3N-1.8N=1.2N;由F浮=ρ液V排g可知排开水的体积是:V排=F浮/ρ水g=1.2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2×10-4 m3 ,又因为物体浸没在水中,所以物体的体积V物=V排=1.2×10-4 m3 ,物体的质量是:m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg,故物体的密度是:ρ=m/V=0.3kg/1.2×104m3=2.5×103 kg/m3 =2.5g/cm3