题目内容
【题目】碚碚很善于思考,碚碚想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?
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(1)如图所示,碚碚和缙缙利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量
;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为______(用弹簧测力计所测得的量来表示);此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数
,则圆柱体对水的压力为______(用天平所测得的量来表示).
(2)如表为碚碚和缙缙记录的实验数据:(表中h2>h1)
圆柱的位置 | 圆柱体的重力 G/N | 弹簧测力计的示数F/N | 烧杯和水的总质量m1/g | 天平的读数m2/g |
圆柱体部分浸入 |
|
| 180 | 200 |
圆柱体浸没深度 |
|
| 180 | 220 |
圆柱体浸没深度 |
|
| 180 | 220 |
①通过分析表格中的数据,可以知道:圆柱体浸没在水中所受的浮力为______ N,圆柱体对水的压力为_____ N.
②通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外他们还发现:物体浸没前浮力与浸入的深度有关.除此以外,你还能发现什么规律______ .
③由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为______ kg/m3.
【答案】G-F (m2-m1)g 0.4 0.4 等于 浸没在液体中的物体所受浮力的大小与所处的深度无关 6.5×103
【解析】
(1) ③[1]弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力:
;
[2]物体对液体的压力等于增加砝码的重力,所以
。
(2)①[3]圆柱体浸没在水中,应取第二、三两组数据:浮力为:
;
[4]物体对液体的压力:
;
②[5]通过分析表格中的数据,可以得出:![]()
[6]由一、二组数据可得:一组浮力0.2N,二组浮力0.4N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.4N,三组浮力0.4N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关。
③[7]二、三组数据看出物体已浸没水中,
,所以圆柱体体积
,
圆柱体的质量
;因此圆柱体的密度:
。