题目内容
【题目】小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体(如图甲所示),当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水。(g取10N/kg)
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(1)圆柱体的质量为_____kg。
(2)圆柱体浸没在水中时所受浮力为_____N;圆柱体的密度是_____kg/m3。
(3)比较________两图可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关。
(4)比较c、d两图可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随_____而改变。
(5)小华完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图象,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为_____N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟_____有关。
【答案】0.6 5 1.2×103 bc 深度改变 4 液体密度
【解析】
(1)由图a可知,物体未浸入液体中时,测力计的示数为6.0N,即G=6N, 圆柱体的质量为m=
=
=0.6kg;
(2)由图ac,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=GF=6N1N=5N;
根据阿基米德原理,V排=
=
=5×10-4m3,
因圆柱体浸没在水中,故V物=V排=5×10-4m3,
圆柱体的密度ρ物=
=
=1.2×103kg/m3;
(3)比较b和c两图,都浸在水中,即液体密度相同,圆柱体浸入水中体积越大,受到浮力越大。即同一种液体中,排开液体的体积越大,物体受到浮力的越大;
(4)c、d两图,圆柱体完全浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,即所受浮力不变,由此可知,当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随深度改变而改变。
(5)由图乙知,物体完全浸没时测力计的示数为2N,则F′浮=GF′=6N2N=4N;
由实验知,浸没在不同液体中浮力不相等,即浸在液体里的物体受到的浮力大小还根据液体的密度有关;