题目内容
【题目】某物理社团的同学们做了如图所示实验来探究影响浮力大小的因素。
(1)从图中的A、B、C、D四幅图可得:浮力的大小与深度有关,有时又与深度无关,对此确的解释是浮力的大小与__________有关
(2)从图中的A、C、E幅图可得:浮力的大小与________有关
(3)之后他们讨论既然物体在不同液体中所受的浮力不同,可以用这套装置来测量烧杯中液体的密度。于是对弹簧测力计进行重新标度,将如图D所示的装置改成个密度秤。用它测量时,待测液体密度应不超过____g/cm3
(4)通过分析可知,该密度秤的刻度是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】物体排开液体的体积 液体密度 4g/cm3 均匀
【解析】
(1)由图BC知道,物体在水中的深度变大时,弹簧测力计的示数变小,根据F浮=G-F知道,物体受到的浮力变大;物体在水中的深度变大的同时,排开液体的体积变大,则说明了物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;由于没有控制排开液体的体积相等,所以不能得出浮力大小与深度有关的结论;
由图CD知道,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,弹簧测力计的示数相同,物体受到浮力大小相同,则说明浸没在液体中的物体浮力大小与物体的深度无关;综上所述,物体受到浮力的大小与物体排开的液体体积有关;
(2)比较CE两图知道,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,由于F浮水=1N>F浮酒=0.8N,所以,比较ACE三幅图知道,浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,且当物体排开液体体积相同时,液体密度越大,浮力越大;
(3)当密度为零时,物块受到的浮力为零,根据F浮=G-F,弹簧测力计的示数等于物体重力,所以它的零刻度应标在4N处;
物体的重力是4N,所以液态对物块产生的浮力最大不能超过4N,物块受到的浮力是:F浮 =G-F=4N-3N=1N;根据阿基米德原理G排=F浮=1N知道,排开液体的质量 排开液体的体积是:=100cm3,
由F浮=ρ液 gV排知道, =4×10kg/m3 =4g/cm3;
(4)该密度秤是通过拉力大小显示液体密度大小,测力计的拉力为:F示=G-F浮=G-ρ液gV排,物体完全浸没在液体中,排开液体体积V排一定,G、g也是定值,所以F示 和ρ液 是一次函数关系,即密度秤的刻度是均匀的。