题目内容
2．如图1所示，某同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置，（图中测力计示数不能作为计算的依据，只能大概反应大小的变化）
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力越大．
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的曲线如图2所示，分析图象可知：
①曲线a（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况．
②该金属圆柱体所受的重力为2.2N，金属圆柱体的密度为2.2×103kg/m3．
（3）实验小组又选用其它液体进一步探究，发现圆柱体浸没时，弹簧测力计的示数与在水中浸没时不同，说明浮力的大小还与液体密度有关．
（4）另外一组的洋洋同学拿来一个长方体的物体，参考上面的乙图和丙图做了两次实验，发现当物体有2/3的体积露出水面时测力计的示数为7N，当物体有$\frac{1}{2}$的体积露出水面时测力计的示数为5.5N，若剪断细线，当物体浸没且沉在杯底时容器底部对物体的支持力为1N．
分析 （1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化，结合F浮=G-F拉分析浮力大小和排开液体体积之间的关系；
（2）①根据浮力大小和排开液体体积之间的关系判断出哪一条图象是浮力变化的图象，哪一条是拉力变化的图象；
②根据拉力变化的图象可知，物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G；根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力，根据F浮=ρ水gV排求出物体的体积，再根据G=mg=ρgV求出物体的密度；
（3）浮力大小还与液体的密度有关；
（4）根据F浮=G-F拉列出等式，解出物体的体积，再根据F浮=ρ水gV排求出物体浸没时受到的浮力，再根据F支=G-F浮求出支持力．
解答 解：（1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的拉力越小，根据F浮=G-F拉可知，物体重力不变，物体受的浮力会越大；
（2）①因为在物体全部浸没前，物体进入到液体中的深度越深．排开液体的体积越大，浮力越大；物体全部浸没后，排开液体的体积不变，根据F浮=ρgV排可知，浮力不再变化；所以图象a符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系；
②由图象a可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受的浮力为F浮=1.0N，
由图象b可知，圆柱体完全浸没后，弹簧测力计的拉力为F拉=1.2N，
物体的重力G=F浮+F拉=1.0N+1.2N=2.2N；
由F浮=ρ水gV排得：
物体的体积V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3，
由G=mg=ρgV得物体的密度：
ρ物=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.2N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.2×103kg/m3；
（3）圆柱体浸没在另一种液体中时，测力计的示数与在水中不同，说明受到的浮力发生了变化，可知浮力大小与液体密度有关；
（4）由F浮=G-F拉得：
G=F浮+F拉=ρ水g（1-$\frac{2}{3}$）V+7N；
G=F浮+F拉=ρ水g（1-$\frac{1}{2}$）V+5.5N；
即ρ水g（1-$\frac{2}{3}$）V+7N=ρ水g（1-$\frac{1}{2}$）V+5.5N，
解得物体体积：V=9×10-4m3，
物体重力：G=F浮+F拉=ρ水g（1-$\frac{2}{3}$）V+7N=1×103kg/m3×10N/kg×$\frac{1}{3}$×9×10-4m3+7N=10N，
物体浸没时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×9×10-4m3=9N，
容器底部对物体的支持力：
F支=G-F浮=10N-9N=1N．
故答案为：（1）越大；（2）①a； ②2.2；2.2×103；（3）液体密度； （4）1．
点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了学生分析图象和数据的能力，注意分析问题过程中控制变量法的应用，同时要熟练掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到灵活应用．
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如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向，大小为400N的推力，把重1600N集装箱匀速推到车上，则在此过程中这个斜面的机械效率是80%．
电梯是高层住宅必备的交通工具．如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成．电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反．对重的重量为4000N，空轿厢的重量为5000N，额定载重量是10000N．某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示．不计钢丝绳重力和一切摩擦．
如图所示的装置，物块M放在粗糙程度相同的水平桌面上，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘．小聪用它做实验时发现：当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块M可以向右做匀速直线运动．如果盘中的原有砝码都不变，使物块M最终可以向左匀速直线运动的方案是（滑轮的摩擦不计）（ ）| A． | 在左盘中再加100 g砝码 | |
| B． | 在左盘中再加200 g砝码 | |
| C． | 在左盘中再加100 g砝码，在右盘中再加100 g砝码 | |
| D． | 在左盘中再加200 g砝码，在右盘中再加100 g砝码 |
同学在测滑轮组机械效率时，摆放在实验桌上的器材有：轻质弹簧测力计（量程为0-2N）、铁架台、钩码三个（每个重1N）、滑轮两个（每个重0.8N）．细线．（1）实验时，某小组按照图甲所示组装好滑轮组，弹簧测力计钩住绳子自由端匀速竖直向下拉动，结果发现，拉力大小超出了弹簧测力计的量程，无法读数．但该组同学想，绳子自由端的拉力应该为1.9N，不应该超出弹簧测力计的量程．
你认为该组同学的分析对吗？不对（选填“对”、“不对”），造成这一现象的主要原因是滑轮与绳子之间有摩擦．
（2）为了能测出滑轮组的机械效率，该组同学明白了原因后，改变了滑轮组绳子的绕法，顺利测出了滑轮组的机械效率．请你用笔画线代替细线在图乙中画出改变后的滑轮组绳子的绕法．
（3）实验结束后，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，哪些因素会影响滑轮组的机械效率呢？经过大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重有关；
猜想3：可能与钩码被提升的高度有关．
小明和小强分别根据各自的猜想再次进行了探究，实验记录如下表．
小明的实验记录：
| 钩码重G/N | 弹簧测力计读数F/N | 机械效率η | |
| 较小速度提升 | 3 | 1.5 | 67% |
| 较大速度提升 | 3 | 1.5 | 67% |
| 钩码重G/N | 弹簧测力计读数F/N | 机械效率η | |
相同提升速度 | 3 | 1.5 | 67% |
| 2 | 1.1 | 61% |
小明的探究结论是：滑轮组的机械效率与提升速度关．
小强的探究结论是：滑轮组的机械效率与提升物重有关．
| A． | 大于70牛 | B． | 等于70牛 | C． | 等于20牛 | D． | 小于20牛 |