题目内容
【题目】如图是探究浮力大小的实验,其中A和B是两个体积相等而密度不相等的圆柱体.
(1)由图中的①和②可知,浮力的大小和圆柱的密度_____关(选填“有”或“无”).
(2)由图中的②和③可知,浮力的大小与液体的密度______关(选填“有”或“无”)
(3)把物体B浸没在装满水的溢水杯中,将溢出的水全部装入小空桶里.由图中的④和⑤可知,物体B的浮力是__________,被物体B排开的水的重力是____,物体B受到的浮力大小______它排开水的重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(4)依据步骤(3)的结论,往量筒中倒入50 mL的水,将一石块浸没在水中,水面升高到100 mL的位置,则石块排开的水的体积是______cm3,排开的水的质量是______g,排开的水的重力是_______N,石块在水中受到的浮力是_______N。
【答案】 无 有 1N 1N = 50 50 0.5 0.5
【解析】(1)由①、②知道,A块的重力为GA =2N,B块的重力为GB =3N,由称重法知道,A块受到的浮力为FA浮 =G-F=2N-1N=1N,B块受到的浮力为FB浮 =3N-2N=1N,因为A和B是两个体积相等而密度不相等的圆柱体,当浸没在同一种液体中时,受到的浮力相等,所以物体受到的浮力大小与物体密度无关;
(2)由图②和③可知道,把B物体浸没在不同液体中,在②受到的浮力为F浮②=GB -F2 =3N-2N=1N,在③受到的浮力为F浮③ =GB -F3 =3N-1.6N=1.4N,由此可知浮力的大小与液体的密度有关;
(3)由图④、⑤知道,物体B排开的水的重力是:G排 =G水和桶 -G桶 =1.4N-0.4N=1N,物体B受到的浮力,F浮 =GB -F4 =3N-2N=1N,F浮 =G排 ,由此可知物体B受到的浮力等于B排开水的重力;
(4)依据步骤(3)的结论,往量筒中倒入50 mL的水,将一石块浸没在水中,水面升高到100 mL的位置,则石块排开的水的体积是V排=100ml-50ml=50ml=50cm3,排开的水的质量是m=ρ水V排=1g/cm3×50cm3=50g;排开的水的重力是G排=mg=-50cm3×10N/kg=0.5N;由阿基米德原理F浮 =ρ液 gV排知道石块在水中受到的浮力是F浮= G排=0.5N。
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