题目内容
【题目】小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(cm) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
F(N) | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 |
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体受到的浮力 N;
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明 ;
(3)实验时应先测物体的重力,再放入水中测浮力,改变先后顺序会使浮力的测量结果偏 .(“大”“小”)
(4)图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是
(5)圆柱体的密度为 kg/m3.
【答案】(1)6.75;1.5;
(2)物体所受的浮力随排开液体的体积增大而增大;
(3)大;
(4)B;
(5)2.7×103
【解析】
试题分析:(1)第1组数据弹簧测力计的示数即为物体的重力大小;根据称重法求出第4次物体受到浮力
(2)根据称重法比较浮力大小,结合表中数据知,物体排开液体的体积越来越大,从而得出结论;
(3)当实验顺序改变时,物体上因有水而使G变大,根据F浮=G﹣F示确定结果的变化;
(4)物体浸没前所受浮力逐渐增大,浸没后受到的浮力不变;
(5)根据由物阿基米德原理,求出物体体浸没在水中的体积,即物体的体积,物体密度可求.
解:(1)长方体下表面到水面距离h=0时,根据二力平衡,弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,G=6.75N;第4次实验时,物体受到的浮力F浮4=G﹣F4=6.75N﹣5.25N=1.5N;
(2)分析第1次到第5次实验数据,浸入液体的深度h越来越大,物体排开液体的体积V排=Sh也越来越大,弹簧测力计的示数逐渐F渐减小,浮力F浮=G﹣F逐渐增大,说明物体浸没液体之前,物体所受的浮力随物体排开液体体积的增加而增大;
(3)实验时应先测物体的重力,再放入水中测浮力,若改变先后顺序,物体上因有水会使G变大,而弹簧测力计的示数不受影响,根据F浮=G﹣F会使浮力的测量结果偏大;
(4)由实验1﹣5对应的数据知,弹簧测力计的示数随深度的增加而减小;6、7次弹簧测力计的示数不随深度的变化而变化,所以,能正确反映浮力F浮和物体下表面到水面距离h关系的图象为B;
(5)在实验6中,物体受到的浮力F浮6=G﹣F6=6.75N﹣4.25N=2.5N,物体浸没在液体中,物体排开液体的等于物体自身的体积,根据阿基米德原理,V物=V排=,所以,物体的密度
ρ==×ρ水=×103kg/m3=2.7×103kg/m3.
故答案为:(1)6.75;1.5;
(2)物体所受的浮力随排开液体的体积增大而增大;
(3)大;
(4)B;
(5)2.7×103
【题目】在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验序号 | 钩码重/N | 动滑轮重/N | 拉力/N | 钩码上升的高度/m | 测力计移动的距离/m | 有用功/J | 总功/J | 机械效率/% |
① | 4 | 0.5 | 2.3 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.92 | 87.0 |
② | 4 | 0.9 | 2.5 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.0 | |
③ | 6 | 0.5 | 3.3 | 0.2 | 0.4 |
(1)完成表格中空白处的计算,直接填在表格的空白处.
(2)通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (选填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 的(选填“正确”或“错误”).
(4)第二次实验中,钩码上升所用的时间为1.5s,则动力的功率为 W.
(5)如果在实验过程中,小敏同学斜向上拉弹簧测力计,则所测的机械效率会 .(选填:“变大、变小或不变”)