Question

【题目】小余同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,首先往溢水杯中装满了水,然后在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,溢出的水全部流入旁边的小桶中。实验过程如图甲。

（1）圆柱体的重力为_________ N。

（2）比较图_________可得：当圆柱体浸没在水中继续下降的过程中,受到的浮力与深度无关。

（3）比较(a)(b)(c)三图可得:浸在同一液体中的物体受到的浮力大小跟_________有关。

（4）小余完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制成图乙所示的弹簧测力计示数F与物体下降深度h的F-h图像。实验表明,浸在液体中的物体,受到的浮力大小还跟_________有关,此液体的密度为_________ kg/m3。

（5）利用浮力和杠杆的知识,小颖发明了密度秤。如图丙所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有两个完全相同的正方体C、D(边长为10cm,重力为20N),OA=10cm,OB=8cm,向容器中倒入不同密度的液体,每次都将C浸没在液体中,移动物体D使杠杆在水平位置平衡,在OB上便可以标出不同液体的密度值。

①当物体C浸没在水中时,物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止,那么OE的长度为_______cm，在E点标上;

②该密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3;

③OB上的刻度是否均匀:_________ (选填“是”或“否”)

Answer 1

【答案】6 c和d 排开液体的体积 液体的密度有关 800 5 400 是

【解析】

(1)[1]由图（a）知，弹簧测力计在空气中时示数是6N；可知物体的重力是6N；

(2)[2]要探究物体浸没后受到的浮力与深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故图（c）（d）符合题意；

(3)[3]比较（b）（c）两图，物体都浸在水中，即液体密度相同，圆柱体浸入水中的体积（排开液体的体积）增大时，测力计的示数减小，由称重法可知物体受到浮力增大；所以，比较(a)(b)(c)三图可得出结论：浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟排开液体的体积有关；

(4)[4]由图ac可知，圆柱体浸没在水中后所受浮力：

由图乙知，圆柱体浸没在另一液体中时测力计的示数为2N，则：

由实验可知，浸没在不同液体中的浮力不相等，即浸在液体里的物体受到的浮力大小还与液体的密度有关；

[5]由得：

同一物体浸没在水中和另一液体中时排开液体的体积相等，则：

代入数据：

解得：

(5)①[6]由图知：B端所受得力等于重物D对杠杆的拉力，大小等于物体D的重力，即：

当物体C浸没在水中时，受到的浮力为：

物体C受到的力：A点对C的拉力、浮力、重力；故物体C受到的拉力为：

此时物体D移动到E点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得：

所以OE的长度：

②[7]液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据 知：在、不变时，拉力越大，越大，最大为OB，为8cm；根据杠杆平衡条件得：

所以：

物体C受到的力：A点对C的拉力、浮力、重力；故物体C受到的浮力为：

根据知液体的密度为：

故该密度秤能够测量的最小液体密度为；

③[8]根据杠杆的平衡条件知：

因为、、、都为定值，与OB成一次函数关系，故OB的刻度均匀。