题目内容
在弹簧测力计下挂一圆柱体,从图示位置缓慢下降(容器足够深且没有水溢出),如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化图象.则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是________N;分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越________(选填“大”或“小”);分析图象CD段,可得结论:________.
8 大 物体浸没在液体中,受到的浮力大小与深度无关.
分析:由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重;
分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如右图所示)求其受到的浮力;
分析BC段,为物体慢慢浸入液体、直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;
CD段表明物体全部浸没液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化.
解答:由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N.
从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,F浮=G-F拉=12N-4N=8N.
分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大.
分析图象CD段,深度在增加,而测力计的读数不变,说明物体全部浸没水中,V排不变,浮力不变.
故答案为:8;大;物体浸没在液体中,受到的浮力大小与深度无关.
点评:本题考查了学生对称重法测浮力、考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.
分析:由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重;
分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如右图所示)求其受到的浮力;
分析BC段,为物体慢慢浸入液体、直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;
CD段表明物体全部浸没液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化.
解答:由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N.
从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,F浮=G-F拉=12N-4N=8N.
分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大.
分析图象CD段,深度在增加,而测力计的读数不变,说明物体全部浸没水中,V排不变,浮力不变.
故答案为:8;大;物体浸没在液体中,受到的浮力大小与深度无关.
点评:本题考查了学生对称重法测浮力、考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.
练习册系列答案
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(1)如图所示,刻度尺的分度值是
,图中被测物体的外直径是
mm,如果圆筒的内直径为5.6 mm,则圆铜厚为
cm.
(2)如图为探究“二力平衡条件”的实验装置,实验中发现,只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时,木块才会保持 ;这个实验说明二力平衡的条件是
.
(3)小明准备自制一只弹簧测力计.他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材.首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长△L (△L=L-L0),填在如下表格中:
从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为: .当拉力达到
N时,拉力和弹簧伸长的关系就改变了.因此弹簧测力计的测量范围只能达到
N.
(2)如图为探究“二力平衡条件”的实验装置,实验中发现,只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时,木块才会保持
(3)小明准备自制一只弹簧测力计.他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材.首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长△L (△L=L-L0),填在如下表格中:
拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
(1)如图所示,刻度尺的分度值是 ________,图中被测物体的外直径是 ________mm,如果圆筒的内直径为5.6 mm,则圆铜厚为 ________cm.
(2)如图为探究“二力平衡条件”的实验装置,实验中发现,只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时,木块才会保持 ________;这个实验说明二力平衡的条件是 ________.
(3)小明准备自制一只弹簧测力计.他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材.首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长△L (△L=L-L0),填在如下表格中:
拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
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从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为:______.当拉力达到 ______N时,拉力和弹簧伸长的关系就改变了.因此弹簧测力计的测量范围只能达到 ______N.
(2)如图为探究“二力平衡条件”的实验装置,实验中发现,只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时,木块才会保持 ______;这个实验说明二力平衡的条件是 ______.
(3)小明准备自制一只弹簧测力计.他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材.首先测出弹簧的长度L=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L的伸长△L (△L=L-L),填在如下表格中:
拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |