题目内容

27、小明同学学习了浮力知识后，想用以下器材对浮力的有关问题进行探究．请你根据所给器材，帮助小明提出一个与浮力知识相关的物理问题，并按下表要求作答．器材：自制测力计一个、小石块一个、装有足量水的塑料桶一个、细线若干．
示例：物体在水中是否受到浮力？（此例不可重复列举）
分析：根据上述器材可以探究：浮力的大小等于什么？浮力与物体排开液体体积的关系，在水中下沉的物体受不受到浮力的作用等．我们就在水中下沉的物体 是否受到浮力的作用这一问题进行探究．
小石子在水中会下沉，它浸在水中受不受到浮力的作用？可先把小石块挂在测力计上，测出小石块在空气中的重力，再让小石块浸没在水中，看弹簧测力计的示数是否变化，若变化就说明小石块受到浮力的作用．
解答：解：（1）探究的问题：下沉物体是否受浮力
（2）实验的主要步骤：用细线把石块挂在弹簧测力计下端，测出石块在空气中的重力G1；将石块浸没在水中，用弹簧测力计测出石块在水中受的重力G2，比较G1、G2大小，从而判断是否受浮力
（3）实验结论：G1＞G2在水中下沉的小石块也受到浮力的作用．
点评：该题是考察学生自己提出探究问题、设计实验的能力的能力．
练习册系列答案
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（2012?赣州二模）刚刚学习完有关浮力的知识，小明同学通过网络了解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中，执行完任务回到长江后又会浮出水面．小明同学想：潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢？于是，他找来如图1所示器材，进行了如下探究：
（1）探究物体上浮的条件
A．在量筒中注入适量水，读出量筒中水的体积V1；
B．将适量小螺丝钉放入塑料瓶中，旋紧瓶盖，放入水中，使塑料瓶能够漂浮在水面上，读出此时水面刻度V2；
C．取出塑料瓶，擦干净水，用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G；
D．根据
阿基米德
阿基米德
原理可求得塑料瓶受到的浮力F浮=
ρ水g（V2-V1）
ρ水g（V2-V1）
（用已知的物理量和直接测量的物理量表示）．
E．分析比较
浮力和重力
浮力和重力
的大小关系即可得出物体上浮的条件．
（2）探究物体下沉的条件
A．取出塑料瓶，向塑料瓶中继续添加小螺丝钉，直至旋紧瓶盖放入水中后，可观察到塑料瓶下沉；
B．取出塑料瓶，用抹布擦干净水，将其挂在弹簧测力计下，如图2（a）所示，测出其重力G为
2.4
2.4
N；
C．将塑料瓶浸没水中，此时弹簧测力计的示数如图2（b）所示，则塑料瓶受到的浮力F浮为
0.6
0.6
N；
D．分析比较数据可得出物体下沉的条件是
F浮＜G
F浮＜G
．

探究讨论：（1）小塑料瓶本身就能浮在水面，而小明在探究物体上浮条件时，却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉，他这样做的好处是
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差
．
（2）小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是
小塑料瓶没有浸没在水中
小塑料瓶没有浸没在水中
．
（2009?越秀区一模）学习了密度的知识后，小红和小明同学通过实验测量酒精的密度．
（1）他们选取了下列实验器材：酒精、量筒、托盘天平（带砝码）、烧杯．
他们设计的实验方案是：
①调节好天平，将装有适量酒精的烧杯放在天平右盘，向左盘中加砝码，天平横梁恢复平衡时，游码仍位于零刻线处，测出它们的总质量为m1；
②将烧杯中的一部分酒精倒入量筒，测出量筒中酒精的体积V；
③测出烧杯及其中剩余的酒精的质量m2（此时游码恰好仍在零刻线处）；
④计算出酒精的密度ρ．
上述方案中存在一个操作上的错误，请你指出来并更正．
错误：
烧杯放在天平右盘，砝码放在左盘
烧杯放在天平右盘，砝码放在左盘
；
更正：
烧杯放在天平左盘，砝码放在右盘
烧杯放在天平左盘，砝码放在右盘
．
（2）小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细线和水（ρ水已知）测量酒精密度的过程如下：
①用细线拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；
②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F1；
③
将石块浸没在酒精中，并记录弹簧测力计的读数F2
将石块浸没在酒精中，并记录弹簧测力计的读数F2
；
④计算酒精的密度．表达式为ρ酒精=
G-F2
G-F1
ρ水
G-F2
G-F1
ρ水
．
（3）此后，小明提出了这样一个问题：应用浮力知识测量某种实心金属的密度．如图所示，把某种实心金属浸没在水中，它受到的浮力是
1
1
N，它的密度是
4×103
4×103
kg/m3．
刚刚学习完有关浮力的知识，小明同学通过网络了解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中，执行完任务回到长江后又会浮出水面．小明同学想：潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢？于是，他找来如图1所示器材，进行了如下探究：
（1）探究物体上浮的条件
A．在量筒中注入适量水，读出量筒中水的体积V1；
B．将适量小螺丝钉放入塑料瓶中，旋紧瓶盖，放入水中，使塑料瓶能够漂浮在水面上，读出此时水面刻度V2；
C．取出塑料瓶，擦干净水，用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G；
D．根据______原理可求得塑料瓶受到的浮力F浮=______（用已知的物理量和直接测量的物理量表示）．
E．分析比较______的大小关系即可得出物体上浮的条件．
（2）探究物体下沉的条件
A．取出塑料瓶，向塑料瓶中继续添加小螺丝钉，直至旋紧瓶盖放入水中后，可观察到塑料瓶下沉；
B．取出塑料瓶，用抹布擦干净水，将其挂在弹簧测力计下，如图2（a）所示，测出其重力G为______N；
C．将塑料瓶浸没水中，此时弹簧测力计的示数如图2（b）所示，则塑料瓶受到的浮力F浮为______N；
D．分析比较数据可得出物体下沉的条件是______．

探究讨论：（1）小塑料瓶本身就能浮在水面，而小明在探究物体上浮条件时，却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉，他这样做的好处是______．
（2）小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是______．
学习了密度的知识后，小红和小明同学通过实验测量酒精的密度．
（1）他们选取了下列实验器材：酒精、量筒、托盘天平（带砝码）、烧杯．
他们设计的实验方案是：
①调节好天平，将装有适量酒精的烧杯放在天平右盘，向左盘中加砝码，天平横梁恢复平衡时，游码仍位于零刻线处，测出它们的总质量为m1；
②将烧杯中的一部分酒精倒入量筒，测出量筒中酒精的体积V；
③测出烧杯及其中剩余的酒精的质量m2（此时游码恰好仍在零刻线处）；
④计算出酒精的密度ρ．
上述方案中存在一个操作上的错误，请你指出来并更正．
错误：______；
更正：______．
（2）小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细线和水（ρ水已知）测量酒精密度的过程如下：
①用细线拴住石块，并用弹簧测力计测出石块重为G；
②将石块浸没在水中，并记录弹簧测力计的读数F1；
③______；
④计算酒精的密度．表达式为ρ酒精=______．
（3）此后，小明提出了这样一个问题：应用浮力知识测量某种实心金属的密度．如图所示，把某种实心金属浸没在水中，它受到的浮力是______N，它的密度是______kg/m3．

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