题目:

(2013·临沂)晓雯学习了浮力知识后进一步思考:浮力是液体对物体向上的托力.而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m
1=136g;
②用测力计测出圆住体的重力G=0.54N;
③如图所示,将圆住体部分没入水中,记下测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为
G-F
G-F
;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码.使天平重新平衡.记下天平的读数m
2,则圆柱体对水的压力为
m2g-m1g
m2g-m1g
.
(2)下表为晓雯记录的实脸数据:(表中h
2>h
1 )
圆柱体的位置 |
测力计的示数F/N |
圆柱体侵入后天平的读数m2/g |
圆柱体部分浸入 |
0.44 |
146 |
圆柱体侵没深度h1 |
0.34 |
156 |
圆柱体侵没深度h2 |
0.34 |
156 |
通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小
等于
等于
物体对液体压力的大小;你还可以得出什么结论?
浮力的大小与浸没的深度无关
浮力的大小与浸没的深度无关
(写出一条即可)
答案
G-F
m2g-m1g
等于
浮力的大小与浸没的深度无关
解:(1)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为:F
浮=G-F;
物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F
压=(m
2-m
1)g.
(2)由第一组数据可知,F
浮=0.54N-0.44N=0.1N;
物体对液体的压力F
压=(m
2-m
1)g=(0.146kg-0.136kg)×10N/kg=0.1N;
由第二、三两组数据:浮力F
浮=0.54N-0.34N=0.2N;
物体对液体的压力F
压=(m
2-m
1)g=(0.156kg-0.136kg)×10N/kg=0.2N;
∴F
浮=F
压;
由一、二组数据可得:一组浮力0.1N,二组浮力0.2N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.2N,三组浮力0.2N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.
故答案为:(1)G-F;(m
2-m
1)g;(2)等于;浮力的大小与浸没的深度无关.