题目内容
【题目】在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,重庆育才中学“生活物理实验室”的成员小鸿和小罗用到了如下器材:量程为5N的弹簧测力计、细线、水、某种液体、物块等。
(1)小鸿测量前观察弹簧测力计,发现指针不在零刻度线位置,他应先____后再测量;
(2)小鸿在进行如图所示的实验:A步骤所示的弹簧测力计的示数为________N。小鸿为了探究浮力与物块M浸入深度的关系时,如步骤B所示,先将物块竖直浸入一半,记下弹簧测力计的示数在表格中;接着将物块水平浸入一半,如步骤C所示,记下测力计示数在表格中;然后再将物块竖直浸没在水和某种液体中,如步骤D、E所示,记录测力计的示数在表格中:
实验步骤 | B | C | D | E |
弹簧测力计示数/N | 2.3 | 2.3 | 1.8 | 2 |
①步骤B,物体所受浮力为_________N;
②结合步骤B、C的操作和表格数据,可以得出:物体所受浮力与浸入的深度______(选填“有关”或“无关”)。
③分析步骤A、B、D,可以说明浮力大小跟________有关,分析步骤A、D、E可以说明浮力大小跟_________有关。
④小鸿结合表格中的数据,某种液体的密度为_________kg/m3。
(3)一旁的小罗看到小鸿的实验步骤后,找来一容器,然后用测力计吊着一高度为10cm的物块,缓慢地浸入水中,并记录下弹簧测力计随着物体下降高度h的变化图像,如图所示。由此,可以得到该物块的密度为_____kg/m3。
【答案】调零 2.8 0.5 无关 排开液体的体积 所浸入液体的密度 2.8×103kg/m3 0.6×103kg/m3
【解析】
(1)在用弹簧测力计测量前若发现指针不是指在0刻度线上,必须要进行调零;
(2)由图知弹簧测力计上最大刻度是5N,所以量程为0~5N,1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,观察可知A中弹簧测力计示数为2.8N,物体浸入液体后受力情况:F拉+F浮=G物
①所以B中物体受到的浮力F浮B=G物-F拉B=2.8N-2.3N=0.5N,;
②观察表中的数据可知C中物体受到的浮力F浮C=G物-F拉C=2.8N-2.3N=0.5N,所以物体所受浮力与浸入的深度无关;
③分析步骤A、B、D,所浸入的液体密度相同时,物体排开液体的体积不同,所受浮力不同,所以说明浮力大小跟排开液体的体积有关;分析步骤A、D、E,物体所浸入不同密度的液体,虽然排开液体体积相同,但浮力大小不同,可以说明浮力大小跟所浸入液体的密度有关。
④结合AD两组实验即相关数据可知,当g=10N/kg时,物体的质量为,而,所以
,物体的体积与排开液体体积相同,即V物=V排,所以该物体的密度为:
(3)观察图像可知,物块浸入水的深度为6cm时恰好漂浮,F浮=G物,,所以;