题目内容
20.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,小明做了如图甲、乙、丙所示的实验,并绘制了浮力与浸没深度关系的图象,如图丁(g取10N/kg).(1)由甲乙两图可知,物体在水中受到的浮力为1N,体积为100cm3;
(2)乙丙两次实验是为了探究浮力大小与液体密度的关系;
(3)若丙图中,弹簧测力计的示数是1.6N,则盐水密度为1.2×103kg/m3.
(4)由丁图可知,未浸没前,物体所受浮力大小与浸没深度有关,浸没后则无关.进一步分析可知,影响浮力大小的因素为液体密度和排开液体的体积.
分析 (1)由称重法公式F浮=G-F示求浮力;由F浮=ρ水gV排变形可求得物体排开水的体积,因为全部浸没,所以V排=V物,
(2)乙丙两次实验,物体排开液体的体积不变,改变液体密度;
(3)先有称重法求出在盐水中的浮力,由物体在水中受到的浮力利用阿基米德原理求出V排即V物,最后由公式F浮=G-F示=ρ盐水gV排求出盐水的密度;
(4)研究液体中的物体所受浮力的大小与液体的深度的关系时,要控制物体排开液体的体积和密度都相同.
解答 解:(1)由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.8N-1.8N=1N;
由F浮=ρ水gV排可得,V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3=100cm3,
因为全部浸没,所以V物=V排=100cm3.
(2)乙丙两次实验可知,物体排开液体的体积不变,液体密度改变;因此是为了探究浮力大小与液体密度的关系;
(3)据图甲和图丙可得,物体浸没在水中受到的浮力F浮1=2.8N-1.6N=1.2N;
根据公式F浮=ρ液gV排可得,
盐水的密度ρ盐水=$\frac{{F}_{浮1}}{g{V}_{排}}$=$\frac{1.2N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.2×103kg/m3;
(4)由图丁可知,物体在水中的深度变大,物体受到的浮力变大;物体在水中的深度变大的同时,排开液体的体积变大,则说明了物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;因没有控制排开液体的体积相等,因此不能得出浮力大小与深度有关的结论;
物体浸没后,物体排开液体的体积不变,物体受到浮力大小相同,则说明浸没在液体中的物体浮力大小与物体的深度无关.
综上所述,物体受到浮力的大小与物体排开的液体体积和液体密度有关.
故答案为:(1)1;100;(2)液体密度;(3)1.2×103;(4)浸没深度;液体密度和排开液体的体积.
点评 本题考查了影响浮力大小的因素,重点考查了控制变量法在实际的中具体运用,对常见的错误认识做了澄清.
| A. | 减小 | B. | 增大 | C. | 不变 | D. | 先减小后增大 |
| A. | 竖直抛向空中的石块,运动得越来越慢,是由于石块的惯性越来越小 | |
| B. | 汽车突然开动时,站在汽车上的人会向后仰,是由于人具有惯性 | |
| C. | 人沿水平方向推静止在水平地面上的车,车未动,车受到的推力与摩擦力是一对平衡力 | |
| D. | 打乒乓球时,球拍对球施加力的同时,球拍也受到了球的作用力 |
| A. | 一瓶500mL饮料的重力约为50N | |
| B. | 水面戏水的小鸭子受到的浮力约为40N | |
| C. | 现在教室内的气压约为1.01×105Pa | |
| D. | 将初二物理书从地面捡到桌子上所做的功约为200J |
| 空车质量 | 满载乘员 |
| 1920kg | 8人 |
(2)汽车满载匀速行驶在高速公路上,速度计的指针如图所示,汽车通过135km的路程所用的时间是多少?如果汽车行驶时受到的阻力是车重的0.05倍,此时汽车的功率是多少?(乘员平均质量为65kg)