题目内容
【题目】一个体积为20cm3的小球,轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球静止后排出水的质量为16g,此时小球所受浮力为__N,小球的密度为__kg/m3,将小球取出,浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中,松手后,它将会___(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
【答案】 0.1568 0.8×103 悬浮.
【解析】(1)球轻轻放入盛满水的溢水杯中时,根据阿基米德原理可得,小球受到的浮力:F浮=G排=m排g=16×10-3kg×9.8N/kg=0.1568N,假如小球完全浸没,则小球受到的浮力:F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×20×10-6m3=0.196N,∵F浮<F浮′,∴小球静止时处于漂浮状态,小球的重力G=F浮=0.1568N,∵小球漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,∴小球的密度:
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(2)∵小球的密度等于酒精的密度,∴小球浸没在酒精中时处于悬浮状态.故答案为:0.1568;0.8×103;悬浮.
【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
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序号 | 物体 | 底面积S/cm2 | 高度h/cm | 海绵被压下深度/cm |
1 | 合金甲圆柱体A | 10 | 5 | 0.5 |
2 | 合金甲圆柱体B | 10 | 10 | 1 |
3 | 合金甲圆柱体C | 20 | 10 | 1 |
4 | 合金乙圆柱体A | 10 | 5 | 1.5 |
5 | 合金乙圆柱体B | 10 | 10 | 3 |
6 | 合金乙圆柱体C | 20 | 10 | 3 |
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(1)该小组同学是通过 来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的 。
(3)分析 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有 、 。
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。表达式为 。
(6)上面推导出的表达式 (选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。