题目内容
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(1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1=136g;
②用测力计测出圆住体的重力G=0.54N;
③如图所示,将圆住体部分没入水中,记下测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为
G-F
G-F
;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码.使天平重新平衡.记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为m2g-m1g
m2g-m1g
.(2)下表为晓雯记录的实脸数据:(表中h2>h1 )
圆柱体的位置 | 测力计的示数F/N | 圆柱体侵入后天平的读数m2/g |
圆柱体部分浸入 | 0.44 | 146 |
圆柱体侵没深度h1 | 0.34 | 156 |
圆柱体侵没深度h2 | 0.34 | 156 |
等于
等于
物体对液体压力的大小;你还可以得出什么结论?浮力的大小与浸没的深度无关
浮力的大小与浸没的深度无关
(写出一条即可)分析:(1)弹簧测力计示数变小的原因是受到水向上的浮力;圆柱体对水向下压力与右盘中所加砝码重力使天平再次平衡.
(2)用弹簧测力计示数之差算浮力,用两次平衡砝码增值的重力算压力进行比较;根据表格看浮力、浸入水中深度变化.
(2)用弹簧测力计示数之差算浮力,用两次平衡砝码增值的重力算压力进行比较;根据表格看浮力、浸入水中深度变化.
解答:解:(1)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为:F浮=G-F;
物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F压=(m2-m1)g.
(2)由第一组数据可知,F浮=0.54N-0.44N=0.1N;
物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.146kg-0.136kg)×10N/kg=0.1N;
由第二、三两组数据:浮力F浮=0.54N-0.34N=0.2N;
物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.156kg-0.136kg)×10N/kg=0.2N;
∴F浮=F压;
由一、二组数据可得:一组浮力0.1N,二组浮力0.2N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.2N,三组浮力0.2N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.
故答案为:(1)G-F;(m2-m1)g;(2)等于;浮力的大小与浸没的深度无关.
物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F压=(m2-m1)g.
(2)由第一组数据可知,F浮=0.54N-0.44N=0.1N;
物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.146kg-0.136kg)×10N/kg=0.1N;
由第二、三两组数据:浮力F浮=0.54N-0.34N=0.2N;
物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.156kg-0.136kg)×10N/kg=0.2N;
∴F浮=F压;
由一、二组数据可得:一组浮力0.1N,二组浮力0.2N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.2N,三组浮力0.2N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.
故答案为:(1)G-F;(m2-m1)g;(2)等于;浮力的大小与浸没的深度无关.
点评:初中物理对浮力的测量要求较高,本题除考查了基本测浮力的方法外,还涉及用天平的平衡测物体对液体的压力、物体密度的计算,难度较大,容易出错.学习中要掌握基本知识,加强综合处理物理问题的能力训练.
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