题目内容

1.在探究“影响浮力大小的因素”时,小明做了如图甲所示的一系列实验.请根据图示信息回答下列问题.(ρ水=1.0×103kg/m3.,取g=10N/kg)
(1)比较c、d可知:浸没在水中的物体,浮力大小与深度无关.
(2)比较b、c可知,浸入水中的物体,受到的浮力随着排开水的体积增大而增大.
(3)比较d、e可知,浸没在不同液体中的物体,液体的密度越大,受到的浮力越大.
①鹅卵石的体积是40cm3.
②鹅卵石的密度为ρ=2.5g/cm3.

分析 (1)比较c、d,深度变化,其它条件不变,可根据测力计的示数情况得出浮力大小与物体浸没深度的关系;
(2)要得出浮力大小与V排的关系,需使液体的密度相同,排开液体的体积不同;
(3)要得出浮力与液体密度的关系,需使V排相同,液体的密度不同;
①a、c得出鹅卵石完全浸没时受到的浮力,由V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$得出鹅卵石的体积;
②根据ρ=$\frac{m}{V}$求出鹅卵石的密度.

解答 解:(1)c、d鹅卵石在水中的深度不同,由图知,测力计的示数相同,可知浮力大小相同,可得浸没在水中的物体,浮力大小与深度无关;
(2)b、c鹅卵石排开水的体积不同,且排开水的体积越大,测力计的示数越小,即所受浮力越大,可得浸入水中的物体,受到的浮力随着排开水的体积增大而增大;
(3)d、e鹅卵石都是完全浸没,水的密度大于酒精的密度,且在水中时测力计的示数小于在酒精中测力计的示数,可知浸没在水中受到的浮力较大,可得浸没在不同液体中的物体,液体的密度越大,受到的浮力越大;
①由a知,G=1N,由c知,鹅卵石完全浸没在水中时测力计的示数F=0.6N,可得F浮=G-F=1N-0.6N=0.4N;
由F浮=ρ液gV排得,V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10-5m3=40cm3;
②m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1N}{10N/kg}$=0.1kg=100g
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{100g}{40c{m}^{3}}$=2.5g/cm3;
故答案为:
(1)浸没在水中的物体,浮力大小与深度无关;(2)b、c;(3)d、e;①40;②2.5.

点评 此题探究浮力大小的影响因素,考查了控制变量法的应用,同时考查了根据浮力知识测量密度的方法,能够根据完全浸没时的浮力计算出物体的体积是解决问题的关键.

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