题目内容
2.某同学探究浮力大小与物体排开的液体受到重力大小之间的关系.他用弹簧测力计、量筒、金属块、水等器材,按如图所示的步骤进行实验操作:(1)如图(a)所示,用弹簧测力计测出金属块的重力;
(2)如图(b)所示,在量筒中盛有适量的水,记下水面的读数;
(3)如图(c)所示,将金属块完全浸没水中,记下水面的读数和弹簧测力计的读数
(4)请根据图示完成下列表格:
| 金属块重力(牛) | 量筒中水的体积(厘米3) | 金属块浸没在水中时弹簧秤的读数(牛) | 金属块浸没在水中时量筒中水的体积(厘米3) | 金属块浸没在水中受到的浮力(牛) | 金属块排开的水所受到的重力(牛) |
分析 (1)明确图示中弹簧测力计的量程和分度值,读出示数,可知金属块的重力和金属块浸没水中后的弹簧秤的示数;
(2)明确量筒的分度值,读出示数,可知量筒内水的体积和浸没金属块后的体积;
(3)根据金属块的重力、石块浸没水中时弹簧测力计的示数、烧杯和水受到的总重力,由平衡条件可以求出石块受到的浮力,烧杯和水受到的总重力与空烧杯的重力之差是排开水的重力.
(2)分析表中实验数据,可以得出石块受到的浮力与它排开水的重力间的关系,然后得出结论
解答 解:(1)图a中弹簧测力计示数可知,分度值为1N,金属块的重力:G=5N,
(2)图b中量筒的分度值为1ml,水的体积:V1=30ml=30cm3;
(3)图c中金属块浸没水中时弹簧测力计的示数:F=4.5N,
金属块浸没在水中时量筒中水的体积:V2=87ml=87cm3;
(4)金属块浸没水中受到的浮力:F浮=G-F=5N-4.5N=0.5N,
金属块排开水的体积:V排=V2-V1=87cm3-30cm3=57cm3,
由ρ=$\frac{m}{V}$得,金属块排开的水的质量:m=ρV=1.0g/cm3×57cm3=57g
排开水的重力G排=mg=57×10-3kg×9.8N/kg=0.5586N≈0.56N;
各数据如下表所示:
| 金属块重力(牛) | 量筒中水的体积(厘米3) | 金属块浸没在水中时弹簧秤的读数(牛) | 金属块浸没在水中时量筒中水的体积(厘米3) | 金属块浸没在水中受到的浮力(牛) | 金属块排开的水所受到的重力(牛) |
| 5 | 30 | 4.5 | 87 | 0.5N | 0.56N |
故答案为:(1)如上表所示;(2)浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力.
点评 本题难度不大,根据图示弹簧测力计示数可以知道各物体的重力,由平衡条件可以求出石块受到的浮力,认真分析实验数据即可得出实验结论.
练习册系列答案
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