题目内容

如图,为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了实验:

(1)图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的______大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C,合金块所受浮力是______N;
(3)比较图C和图D可知,合金块在水中所受浮力与浸没的______无关;
(4)该同学做完实验总结出规律后,计算合金块的密度是______.

解:(1)图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,此时测力计的示数等于物体的重力;
(2)由图B知,金属块的重力G=2.0N,由图C知,金属块受到的拉力F=1.5N,所以F=G-F=2.0N-1.5N=0.5N;
(3)由图C、D知,金属块浸没在水中的深度不同,但测力计的示数不变即浮力大小不变,得合金块在水中所受浮力与浸没的深度无关;
(4)由FgV得,V=V===0.5×10-4m3
金属块的质量m===0.2kg
所以ρ===4×103kg/m3
故答案为:(1)重力;(2)0.5;(3)深度;(4)4×103kg/m3
分析:(1)掌握探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系实验,通过称重法测出物体受到的浮力,通过测量空桶及空桶与排出水的总重力得出排开水的重力,经过比较得出阿基米德原理;
(2)根据公式F浮=G-F计算合金块受到的浮力;
(3)比较两图中的区别及浮力的大小变化,得出结论;
(4)根据物体的重力计算出其质量,根据排开水的体积得知金属块的体积,由公式ρ=计算出金属块的密度.
点评:此题是探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系实验,考查了学生对实验的掌握及理解,并考查了有关浮力及浮力变形公式的应用,同时考查了有关密度的计算.
练习册系列答案
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(1)如图1所示是小鹏同学在使用同一支压强计探究液体内部压强过程中的一个情景.请你仔细观察图11,并回答下列问题:
①甲、乙两次测得的压强哪次大?

②你是根据什么现象作出的判断?
U形管内的液面高度差
U形管内的液面高度差

③如果A、B两烧杯中的液体都是水,根据实验,可以得到什么规律?
在同种液体中,压强随深度增加而增大
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(2)某中学物理课外实验小组,为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况,进行了如下的实验:将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体(高度为10cm)缓慢浸入水中(水足够深),从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F,如图2所示.实验数据如下表.
实验次序 1 2 3 4 5 6 7
h/cm 0 2 4 6 8 10 12
F/N 4.75 4.25 3.75 3.25 2.75 2.25 2.25
F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0
①请将6、7两次实验计算出的浮力填入表格;
②依据表中数据,在图3中的坐标系中画出浮力F与深度h关系的图象;
③通过对图象的分析,你得到的结论是:
在圆柱体没有完全浸没水中之前,圆柱体受到的浮力大小与下表面所处的深度h成正比;完全浸没后,圆柱体受到的浮力大小不再变化
在圆柱体没有完全浸没水中之前,圆柱体受到的浮力大小与下表面所处的深度h成正比;完全浸没后,圆柱体受到的浮力大小不再变化

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