题目内容

【题目】小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题.

(1)BCDE四种情况下, 图中金属块所受到的浮力最小.

(2)做B、C两次实验,是为了探究浮力大小与 的关系.

(3)做 两次实验,是为了探究浮力的大小与物体浸没深度是否有关.

(4)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 kg/m3

(5)小明用所学的浮力知识自制了“密度计”:选择一根饮料吸管,在其下端加适当的配重后封闭,使其能竖直漂浮在液面中.若放入水中,水面在管的A点处;放入另一种液体中,液面在B点处(如图乙).

①“密度计”上刻度A、B可分别表示的液体密度,则ρ ρ(选填“”、“”或“=”).

②为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,以使测量结果更精确,你的改进方法是

【答案】(1)B;(2)排开液体体积;(3)C、D;(4)1.2×103;(5)①;②换更细的吸管

【解析】

试题分析:(1)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上重力=浮力+拉力,则F=G﹣F,重力相同,拉力越大,则浮力越小;

(2)分析BC所示实验,根据实验所控制的变量与实验现象,得出结论;

(3)探究物体受到的浮力与物体浸没深度是否有关,应控制液体密度相等而物体浸没深度不同,分析图示实验情景即可正确解题;

(4)根据称重法求出物体的所受的浮力,在根据浮力的计算公式求出物体的体积,根据称重法求出物体在盐水中的所受的浮力,最后根据F=ρgV公式变形求出盐水的密度;

(5)①密度计的质量一定,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力,被测液体的密度越大,排开液体的体积越小,浸入液体部分也越小,据此可以分析密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;

②为了使测量结果更准确,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,因为V=sh,所以可知减小S,即可使h变大,据此设计即可.

解:

(1)物体浸入液体中,物体的重力=浮力+拉力,物体受到的浮力越小,弹簧测力计的示数越大,由图示实验数据可知,B图中金属块受到的浮力最小;

(2)由图CD所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,CD两次实验,是为了探究物体所受浮力大小与排开液体体积有关;

(3)由图BC所示实验可知,金属块排开液体的密度都相同,只有物体浸没深度不同,因此该实验是为了探究浮力大小与物体浸没深度是否有关;

(4)物体浸没在水中所受浮力大小为8N﹣6N=2N,

根据公式F=ρgV得:

V排水=V===2×10﹣4m3

物体浸没在盐水中所受浮力大小为=8N﹣5.6N=2.4N,

因为都是浸没,所以V排水=V排盐水=2×10﹣4m3

根据公式盐水gV排盐水得:

ρ盐水===1.2×103kg/m3

(5)①密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;所以密度计的刻度是越往下值越大;故ρρ

②因为V=sh,所以使h变大,应减小S即可,具体做法是:用更细的吸管.

故答案为:(1)B;(2)排开液体体积;(3)C、D;(4)1.2×103;(5)①;②换更细的吸管.

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