题目内容

20.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.下图表示探究过程及有关数据.

(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
(2)分析图D、E,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关,分别取材料和体积相等、形状  不同的两金属块按A和D的方法测定浸没在水中所受的浮力,并比较它们的大小.

分析 (1)图B、C、D中是同种液体,只是物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数也不同,据此可分析出结论;
(2)要比较浮力与液体密度的关系,需要控制其排开液体的体积相同,只改变液体的密度,据此可判断符合要求的实验次数;
(3)探究浮力与物体形状的关系,应控制液体的密度与物体排开液体体积不变,改变物体的形状.

解答 解:
(1)图B、C、D中,随着物体排水体积的增大,弹簧测力计的示数在减小,说明浮力大小跟物体排开的液体体积有关;
(2)图D、E中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)要探究浮力大小与物体形状是否有关,需要分别取材料和体积相等、形状不同的两金属块,按A和D的方法测定浸没在水中所受的浮力,并比较它们的大小.
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)D、E;(3)体积;形状.

点评 影响浮力大小的因素有物体排开液体的体积与液体的密度,因此,我们在研究时必须采用控制变量法,逐一进行分析比较,这样才能得出可靠的结论.

练习册系列答案
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5.在探究杠杆的平衡条件时,同学们联想玩跷跷板的游戏,决定要研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“水蓝蓝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用弹簧测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.

表一       甲小组              表二      乙小组
实验
序号
支点到动力
作用点的距
离s (厘米)
动力的方
向(夹角θ)
动力的
大小(牛)
实验
序号
支点到动力
作用点的距
离S (厘米)
动力的方
向(夹角θ)
动力的
大小(牛)
1590°641530°4
21090°351545°2.8
31590°261590°2
(1)分析比较表二中的实验第三列与第四列数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,改变动力的方向,θ越大,动力越小.
(2)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.

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