题目内容
小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.
(1)读图可知,图甲中金属块所受到的浮力为
(2)由以上的探究实验可知,浮力大小与
(3)该金属块的密度是
(4)若烧杯底面积为0.01cm2,金属块在烧杯内浸没后与未放入金属块前比较,水对容器底产生的压强增加了

(1)读图可知,图甲中金属块所受到的浮力为
0.6N
0.6N
.(2)由以上的探究实验可知,浮力大小与
液体密度
液体密度
和物体排开液体的体积
物体排开液体的体积
有关.(3)该金属块的密度是
5×103kg/m3
5×103kg/m3
.(4)若烧杯底面积为0.01cm2,金属块在烧杯内浸没后与未放入金属块前比较,水对容器底产生的压强增加了
100
100
Pa.分析:(1)金属块在液体中受到重力、浮力和弹簧测力计拉力的作用,在数值上重力=浮力+拉力,则F浮=G-F,根据图示求出物体的重力,
由图甲求出弹簧测力计的示数,然后求出金属块受到的浮力.
(2)分析各图示情景,看物体受到的浮力与物体排开液体的体积、浮力与物体排开液体的种类间的关系,然后得出结论.
(3)根据公式F浮=ρ液gV排,得V排=
,根据物体完全浸没时的浮力计算出物体的体积.
由G=mg得m=
,从而由物体的重力计算出物体的质量,根据公式ρ=
计算出物体的密度.
(4)根据物体体积求出物体放入水中后水面上升的高度,然后由液体压强公式求出水对容器底压强的增加量.
由图甲求出弹簧测力计的示数,然后求出金属块受到的浮力.
(2)分析各图示情景,看物体受到的浮力与物体排开液体的体积、浮力与物体排开液体的种类间的关系,然后得出结论.
(3)根据公式F浮=ρ液gV排,得V排=
| F浮 |
| ρ液g |
由G=mg得m=
| G |
| g |
| m |
| V |
(4)根据物体体积求出物体放入水中后水面上升的高度,然后由液体压强公式求出水对容器底压强的增加量.
解答:解:(1)由第一幅图可知金属块的重力G=5N,由图甲可知,弹簧测力计对金属块的拉力F=4.4N,
金属块在水中受竖直向下的重力G、向上的拉力F、向上的浮力F浮作用,处于平衡状态,
由平衡条件得:G=F+F浮,则金属块受到的浮力F浮=G-F=5N-4.4N=0.6N.
(2)由甲、乙两实验可知,金属块排开水的体积越大,金属块受到的福利了越大;
由乙与丙两个实验可知,金属块排开液体的体积相同时,液体种类不同,即液体密度不同时,
物体受到的浮力不同,由此可知:物体受到的浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关.
(3)物体的重力为G=5N,∵G=m得,∴m=
=
=0.5kg,
由乙图可知:F浮=G-F=5N-4N=1N,
∵F浮=ρ液gV排,
∴金属块的体积V=V排=
=
=1×10-4m3,
金属块的密度ρ=
=
=5×103kg/m3;
(4)∵金属块排开水的体积V排=V=1×10-4m3,容器的底面积S=0.01m2,V=Sh,
∴金属块浸没在水中后,水面上升的高度△h=
=
=0.01m,
金属块在烧杯内浸没后,水对容器底产生的压强增加了:
△P=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa.
故答案为(1)0.6;(2)液体密度;物体排开液体体积;(3)5×103;(4)100.
金属块在水中受竖直向下的重力G、向上的拉力F、向上的浮力F浮作用,处于平衡状态,
由平衡条件得:G=F+F浮,则金属块受到的浮力F浮=G-F=5N-4.4N=0.6N.
(2)由甲、乙两实验可知,金属块排开水的体积越大,金属块受到的福利了越大;
由乙与丙两个实验可知,金属块排开液体的体积相同时,液体种类不同,即液体密度不同时,
物体受到的浮力不同,由此可知:物体受到的浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关.
(3)物体的重力为G=5N,∵G=m得,∴m=
| G |
| g |
| 5N |
| 10N/kg |
由乙图可知:F浮=G-F=5N-4N=1N,
∵F浮=ρ液gV排,
∴金属块的体积V=V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 1N |
| 1×103kg/m3×10N/kg |
金属块的密度ρ=
| m |
| V |
| 0.5kg |
| 1×10-4m3 |
(4)∵金属块排开水的体积V排=V=1×10-4m3,容器的底面积S=0.01m2,V=Sh,
∴金属块浸没在水中后,水面上升的高度△h=
| V排 |
| S |
| 1×10-4m3 |
| 0.01m2 |
金属块在烧杯内浸没后,水对容器底产生的压强增加了:
△P=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa.
故答案为(1)0.6;(2)液体密度;物体排开液体体积;(3)5×103;(4)100.
点评:本题考查了求物体受到的浮力、实验分析、求密度、求液体压强等问题,是实验的常考问题,求金属块的密度是本题的难点,解题时要注意.
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