题目内容

4．小明游泳时发现，人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大，由此他猜想：“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”，于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图1所示的探究．

（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，所受的浮力就越大（选填“越大”或“越小”）．
（2）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液体深度变化的曲线，如图所示．分析图象可知：描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a（选填“a”或“b”）；该金属圆柱体所受的重力为2.7N，当金属块完全浸没水中后所受的浮力是1.0N，金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无（选填“有”或“无”）关．
（3）根据图2的信息，求出物体的体积是1.0×10-4m3．

分析 （1）根据称重法比较浮力大小，比较得出结论；
（2）金属块受到的浮力大小在浸没前随排开液体的体积增大而增大，浸没后浮力大小不变；
当物体浸在水中的深度为0时弹簧测力计的示数即为物体的重力；
由图a可知物体浸没时受到的浮力大小（或根据称重法，由图b根据浮力F浮=G-F示求浮力）；
分析图a得出结论；
（3）已知浮力和水的密度，利用阿基米德原理公式V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$得到物体的体积．

解答 解：（1）比较乙、丙、丁中的实验可知，物体排开液体的体积增大，弹簧测力计示数越来越小，由F浮=G-F示知，物体受到的浮力越来越大，所以，得出的结论是物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；
（2）由上面的分析，在浸没前金属块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大，浸没后排开液体的体积不变，根据阿基米德原理可知，浮力大小不变，据此判断出描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图象是a；
当物体浸在水中的深度为0时，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由图b知，重力大小为2.7N；
图a中的水平线即为浸没后物体受到的浮力大小，为1.0N；
根据图a可知，金属块浸没在水中后所受浮力大小与金属块所处的深度无关；
（3）当物体完全浸没时，受到的浮力为F浮=1.0N
所以物体的体积为V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.0×10-4m3．
故答案为：（1）越大；（2）a；2.7；1.0；无；（3）1.0×10-4．

点评 物体受到的浮力与排开液体的体积大小有关，与所处的深度无关．当物体接触液面不断向下过程中，不要只注意深度的增大，排开液体的体积也是增大的，这才是浮力增大的根本原因．

练习册系列答案
相关题目
14．如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验．所用每个钩码的重均为0.5N．
（1）下列实验步骤中，正确的顺序是AEDCB（填写字母）
A．将杠杆的中点置于支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
B．计算每次实验中F1•L1和F2•L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
C．改变钩码的个数和位置，重复实验．
D．记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入记录表格中．
E．将钩码挂在杠杆的支点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
（2）上述A步骤中，杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．调节完成后，在整个实验过程中，不可以（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母．
（3）在左边A点悬挂两个钩码，在右边挂上三个钩码，按照步骤E调节钩码的位置，发现杠杆在水平位置平衡时，恰好挂在C点；取走悬挂在该点的钩码，改用弹簧测力计在H点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为0.75N；若改变弹簧测力计拉力的方向偏向右上方，仍然保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将变大（选填“变大”或“变小”或“不变”），原因是拉力的力臂变小了．
15．下列事件中，属于利用大气压的是（　　）
A．用吸管把饮料吸入嘴里
B．打针时，把药液注入肌肉里
C．用打气筒把气充进轮胎
D．当壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动
12．小明猜想物体的动能大小可能与物体的质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，探究影响动能的大小的因素．

第一步：让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（1）实验中是通过被推动的距离比较木块被撞后来判断钢球动能的大小．
（2）实验中钢球从越高的高度滚下，钢球碰木块时的速度越大（“大”或“小”），木块被撞得越远（“远”或“近”），表明钢球具有的动能越大（“大”或“小”）．
第二步：让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面均从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）实验中让钢球在同一高度由静止开始向下运动，目的是使钢球到达水平面时具有相同的速度，此种方法物理学上称为控制变量法．
（4）通过甲、乙的两组实验表明，物体的动能大小与它的质量和速度有关．
19．某实验小组在探究电流与电阻的关系中，实验器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、导线若干．
（1）根据实物图甲，在图乙虚线框内画出实验电路图．

（2）小组在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右（填”左“或”右“）端．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻（滑动滑片未动），闭合开关后，接下应做的操作是向右移动变阻器的滑片，直至电压表示数为1.5V，并记下此时电流表的示数．
（3）断开开关，将10Ω电阻更换为15Ω电阻实验．当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是15Ω电阻发生断路（写出一种即可）．故障排除后完成实验，三次实验所得的数据记录如下表．分析表中数据所得结论是电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．
电阻R/Ω51015
电流I/A0.300.150.10
9．二手烟对人们的危害非常严重，能导致多种疾病乃至癌症的产生，因此学校明文规定：“学校内禁止吸烟”，这样就可以避免同学们吸二手烟．该规定的科学依据是（　　）
A．一切物体都是由分子组成的
B．分子在不停地做无规则的运动
C．分子之间存在相互作用力
D．有的分子之间只有引力，有的分子之间只有斥力
16．直流电动机模型如图所示，通电后沿顺时针方向转动，现在想改变电动机的转动方向，可以（　　）
A．改变通电电流的大小B．将电源的正负极对调
C．将两磁极对调D．增加电动机的线圈匝数
13．按照要求作图．
如图所示，是用螺丝刀撬图钉（C）时的情形，请作出动力F1的力臂．
20．小李和小红同学研究“使用动滑轮缓慢提起重物时所需竖直向上的拉力F与哪些因素有关”，他们用图17所示装置，将不同物体缓慢提起，分别测出物体所受重力G物和所需拉力F的大小，数据记录在表一中．然后，他们更换滑轮，重复实验，将相关数据记录在表二、表三中．
表一：G滑轮=1.0牛表二：G滑轮=2.0牛表三：G滑轮=3.0牛
实验
序号		G物
（牛）		F
（牛）		实验
序号		G物
（牛）		F
（牛）		实验
序号		G物
（牛）		F
（牛）
12.01.552.62.394.03.5
22.61.863.02.5105.04.0
33.02.073.62.8116.04.5
44.02.584.03.0127.05.0
①分析比较表一、表二或表三中F与G物的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：使用同一动滑轮缓慢提起重物，G物越大，F越大．
②分析比较实验序号2、5 或 3、6或4、8、9中的F与G滑轮的变化关系及相关条件，可以得出的初步结论是：使用动滑轮缓慢提起重物，物体的重力G物相同，滑轮的重力G滑轮越大，所需竖直向上的拉力F越大．
③小李同学分析比较各组数据中F与G物的大小关系及相关条件，得出结论：使用动滑轮沿竖直方向缓慢提起重物，可以省力．
④小红同学认为小李同学的实验结论，不具有普遍规律，他们还要选择：BC（填序号）物体进行实验．
A：G物大于G滑；  B：G物等于G滑；   C：G物小于G滑；
⑤根据表格中的有关数据关系，请写出F、G物、G滑轮之间数学关系式：F=$\frac{1}{2}$（G物+G滑轮）．

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