题目内容
【题目】小明用如图所示装置研究浮力大小跟物体排开液体体积关系实验时,将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中(水足够深),在接触容器底之前,分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
h(cm) | 0 | 4 | 8 | 10 | 12 |
F(N) | 6.75 | 5.75 | 4.75 | 4.25 | 4.25 |
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(1)由实验数据可知, 金属块重_____N,完全浸没时受到的浮力是 N.
(2)表中第1次到第3次实验数据,说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积_______(填“有关”或“无关”);分析表中第4次和第5次实验数据,说明了浮力的大小与浸没的深度 (填“有关”或“无关”)。
(3)下图中能正确反映F和h关系的图像是______.
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(4)该金属圆柱体的密度是: kg/m3
(5)小强为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:
①你认为更为合理的实验顺序是 。
②通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的__________。
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【答案】(1)6.75; 2.5 ;(2)有关,无关(3)C ;
(4)2.7×103 kg/m3(5)①DABC或ADBC; ②重力
【解析】
试题分析:(1)由表中实验数据可知,h为0时,物体受到的浮力为零,弹簧测力计示数为6.75N,则物体的重力G=6.75N;金属块完全浸没时,测力计示数为4.25N,物体所受浮力F浮 =G-F拉 =6.75N-4.25N=2.5N;
(2)由表中第1至第3次实验数据可知,随圆柱体浸入水中的深度增加,物体排开水的体积增大,弹簧测力计示数减小,物体受到的浮力增大,由此可得:浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积有关;
(3)由表中第4、5列实验数据可知,物体完全浸没在水中,随h增大,F不再改变,根据F浮 =G-F可知,物体所受的浮力大小不变,由此可得:物体浸没在同种液体里,所受浮力的大小与浸没的深度无关;由表中实验数据可知,拉力F随h的变化趋势是,先变小后不变,由图示可知,C正确;
(4)完全浸没时浮力为6.75N-4.25N=2.5N;根据F浮=ρ水gV排,物体体积V=V排=F浮/ρ水g=2.5N/1.0×103kg/ m3× 9.8N/kg=2.5×10-4 m3;物体密度ρ=m/V=G/gV=6.75N/9.8N/kg×2.5×104m3=2.7×103 kg/m3 ;
(5)①要先测物体的重力和空桶的重力,然后再把物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,根据称重法求出浮力;最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力;所以合理的实验顺序是:D、测出空桶所受的重力;A、测出物体所受的重力;(A、D顺序可互换)B、把物体浸没在装满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数;C、测出桶和排开的水所受的重力,合理的实验顺序是DABC(或ADBC);
②通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。