题目内容

3.某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲、乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为l.6N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1.1N.则石块受到水的浮力为0.5N,石块的密度为3.2×103kg/m3
(2)如图丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到水的浮力越来越小(选填“大”或“小”).说明浮力的大小与石块排开的水的体积有关.
(3)通过比较图乙和图丁,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关.

分析 (1)石块受到的浮力等于重力与测力计示数之差;求出石块的重力和质量,再求出石块的体积,根据密度公式求出石块的密度.
(2)(3)浮力与排开液体的体积和液体密度有关,所以应用控制变量法分析图示实验,根据实验现象分析答题.

解答 解:
(1)由题意可得,石块受到的浮力:F=G-F=1.6N-1.1N=0.5N;
根据基米德原理:FgV得:V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$,
石块浸没在水中,V=V,G=mg=ρVg,石块密度ρ=$\frac{G}{g{V}_{石}}$=$\frac{G}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}{ρ}_{水}$=$\frac{1.6N}{0.5N}$×1.0×103kg/m3=3.2×103kg/m3
(2)石块受到的浮力:F=G-F,石块的重力G不变,测力计示数F越来越大,则石块受到的浮力越来越小;
(3)由图乙和丁可知,物体都浸没在液体中,所以排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力与液体密度的关系.
故答案为:(1)0.5;3.2×103;(2)小;排开的水的体积;(3)丁.

点评 本题考查了求石块受到的浮力、判断浮力如何变化、实验现象分析等,知道实验原理、应用控制变量法分析图示实验即可正确解题.

练习册系列答案
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8.在学习了液体压强知识后,某小组同学对如图所示实验产生了兴趣,他们想继续探究实验中使薄片恰好下落时管内水的深度H与什么有关.他们在液体槽中装入甲液体,在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,直至观察到薄片恰好脱离管口下落.记录玻璃管的管口面积S、槽中液体密度ρ和玻璃管插入液体的深度h,管中水的深度H.接着改变深度h、槽中液体的种类和玻璃管的粗细,重复实验,所有数据均记录在下表.(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
实验序号槽中液体密度(×103千克/米3深度
  h(米)
管口面积
S(×10-42
水的深度
  H(米)
1 
0.8
0.150.08
20.250.16
30.350.24
40.3100.24
5 
1.0
0.0650.06
60.150.10
70.1650.16
80.250.20
9 
1.2
0.0530.06
100.130.12
110.230.24
120.280.24
①分析比较实验序号3、4(或11、12)的数据及相关条件初步得出:玻璃管竖直插入同种液体中,使薄片恰好下落时管内水的深度与管口面积S无关.
②分析比较实验序号1、2与3(或5、6、7与8或9、10与11)的数据及相关条件可初步得出:玻璃管竖直插入同种液体中,槽内液体密度一定,使薄片恰好下落时,管中水的深度H与玻璃管插入液体的深度h成正比.
③分析比较实验序号1、6与10(或2、8与11)的数据及相关条件可初步得出:当玻璃管竖直插入不同种液体中,玻璃管插入液体的深度h相同,使薄片恰好下落时,管中水的深度H与槽中液体密度ρ成正比.
④进一步综合分析表中数据,可初步得出:玻璃管竖直插入液体中,当槽中液体密度ρ和玻璃管插入液体的深度h的乘积一定时,薄片恰好下落时管内水的深度相同.

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