题目内容

(2013?厦门一模)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.
液体种类 实验序号 物体重力
G(N)
弹簧测力计示数F(N) 物体受到浮力F(N) 排开液体体积V(cm3

ρ=1.0g/cm3
1 2 1.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精
ρ酒精=0.8g/cm3
4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为
2
2
N,第一次实验中物体所受的浮力F=
0.5
0.5
N;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越
,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号
1、4或2、5或3、6
1、4或2、5或3、6
可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G=
0.5
0.5
N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证
阿基米德
阿基米德
原理;
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越
;于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的
0.7
0.7
N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
分析:(1)分析表格中数据,得出物体的重力,根据F浮=G-F计算物体在水中受到的浮力;
(2)分析表格中的浮力变化及排开液体的体积变化关系得出结论;
要探究浮力与液体的密度的关系,需使排开液体的体积相同,根据数据进行分析;
(3)根据G=mg=ρgV计算出排开水的重力,比较浮力与排开水的重力之间的关系,得出阿基米德原理;
(4)根据FgV判断出所受浮力的大小,得出测力计示数的大小;
根据公式V=
F
ρg
计算出物体的体积,从而根据F酒精gV计算出在酒精中受到的浮力,据公式F=G-F计算出拉力;
解答:解:(1)由表格中数据知,物体的重力为2.0N,第一次实验中弹簧测力计的示数为1.5N,所以F=G-F=2.0N-1.5N=0.5N;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6),液体的种类相同(液体密度相同),排开液体的体积越大,浮力越大;
分析1、4或2、5或3、6实验序号,当排开液体的体积相同时,水的密度较大,则在水中受到的浮力较大;
(3)G=mg=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N;
通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证阿基米德原理;
(4)将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小;
根据数据,则F=G-F=1.5N-0.5N=1.0N
由FgV得V=V=
F
ρg
=
1.0N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=1.0×10-4m3
在酒精中受到的浮力F′=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-4m3=0.8N
F′=G-F′=1.5N-0.8N=0.7N
所以应该在弹簧测力计刻度盘的0.7N处对应标上0.8g/cm3字样.
故答案为:(1)2;0.5;(2)大;1、4或2、5或3、6;(3)0.5;阿基米德;(4)小;0.7.
点评:此题是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,考查了阿基米德原理的得出,浮力与液体密度和排开液体体积的关系,考查了有关浮力的计算及浮力、重力与拉力之间的关系,特别是计算,要掌握基本公式及其变形公式.
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