物理
小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力的情况,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
7
6.5
6
5.5
5
4.5
4.5
4.5
4.5
(1)由于粗心,第8次实验数据小明没有记录,请你帮他填写完整.
(2)分析表中实验数据,可以得出物体重G=
7
7
N
(3)如图所示,能正确反映弹簧测力计F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是
B
B
,能正确反映圆柱体受到的浮力F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是
D
D
.
小琼同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关,他做了如图所示的实验.
(1)从图①②③可以得出:浮力的大小与
物体排开液体的体积
物体排开液体的体积
有关.
(2)从图①③④可以得出:浮力的大小与
物体浸没的深度无关
物体浸没的深度无关
.
(3)图④中物体受到的浮力大小为
1
1
N.
(4)图⑤中物体受到的浮力大小为
1
1
N.
如图甲、乙、丙、丁表示:用同一物体做“探究影响浮力大小的因素”实验时的部分实验情景.
(1)比较乙、丙所示情况,说明:
在液体密度相同时,物体排开水的体积越大,浮力越大
在液体密度相同时,物体排开水的体积越大,浮力越大
;物体在丙图所示情况下受到的浮力为
0.2
0.2
N.
(2)比较丙、丁所示情况,说明:
物体所受浮力的大小与浸没的深度无关
物体所受浮力的大小与浸没的深度无关
.
实验室为你提供下列器材各一件:A棉线、B刻度尺、C铁架台、D量杯、E弹簧测力计、F铁块(正方体)、G一大杯水(铁块能放进此杯).
请你从上述器材中选择必要的器材,并从测量质量、密度、压强和浮力的四个实验中选择一个,按下面要求回答:
(1)你选定的实验课题名称是
测量浮力的大小
测量浮力的大小
.
(2)所需要的实验器材是(填字母代号)
A、E、F、G
A、E、F、G
.
(3)需要测量的物理量及符号是
用棉线系住铁块,挂在弹簧测力计上,测出其重力G;将铁块浸没在浇杯内的水中,读出弹簧测力计的拉力F
拉
用棉线系住铁块,挂在弹簧测力计上,测出其重力G;将铁块浸没在浇杯内的水中,读出弹簧测力计的拉力F
拉
.
(4)请写出测量结果的表达式
F
浮
=G-F
拉
F
浮
=G-F
拉
.
小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.图表示探究过程及有关数据.
(1)由A、D两图完成下列表格:(g=10N/kg )
物重(N)
物体在水中测力计示数(N)
物体受到的浮力(N)
物体排开水的体积(cm
3
)
物体排开水的重力(N)
10
10
7
7
3
3
300
300
3
3
由上表可得出结论:
金属块受到的浮力等于物体排开水的重力
金属块受到的浮力等于物体排开水的重力
.
(2)分析图B、C、D,说明浮力大小跟
物体受到的浮力与物体排开液体的体积
物体受到的浮力与物体排开液体的体积
有关.
(3)分析图
D、E
D、E
,说明浮力大小跟液体密度有关.
小明帮爷爷浇菜园.他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究.
(1)分析图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力
越大
越大
.
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图1所示.(ρ
水
=1.0×10
3
kg/m
3
,取g=10N/kg)
分析图象可知:
①曲线
a
a
(选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况.
②该金属圆柱体所受的重力为
2.7
2.7
N,金属圆柱体的密度为
2.7×10
3
2.7×10
3
kg/m
3
.
如图,表示研究阿基米德原理的实验过程,请根据图回答:
(1)图C的弹簧测力计示数比B的少,这是因为
物体在液体中受到竖直向上的浮力
物体在液体中受到竖直向上的浮力
;
(2)石块在水中受到的浮力是
0.2
0.2
N;
(3)由图D、E可知桶中的水重是
0.2
0.2
N;
(4)由以上测量可得到的结论是
浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力(F
浮
=G
排
)
浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力(F
浮
=G
排
)
.
如图是小明探究“影响浮力大小的因素”实验,根据此图回答下列问题:
(1)分析图A、C、D、E,说明浮力大小与
排开液体的体积
排开液体的体积
有关;
(2)除此之外,分析图
B、D
B、D
,说明浮力大小与
液体的密度
液体的密度
有关;
(3)物体完全浸没在水中所受的浮力是
4
4
N;浸没在煤油中所受的浮力是
3.2
3.2
N.
(4)这个实验中采用了
控制变量
控制变量
的科学探究方法.
为了探究物体浸没在液体中的浮力,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材.
(1)晓盟同学用称重法求浮力.测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块受到的重力是
2.2
2.2
N;金属块所受的浮力为
0.2
0.2
N.
(2)杨刚同学用阿基米德原理法进行测量.测量过程及示数如图(乙)所示,则排开水的体积为
20
20
cm
3
,根据F
浮
=G
排
=ρ
水
V
排
g可计算出浮力为
0.2
0.2
N.
(3)若要测量悬浮在水中的某物体受到的浮力,选用上述提供的一种器材:
弹簧测力计
弹簧测力计
(选填提供的器材中一种)就能测得,理由是:
物体悬浮时所受浮力大小等于物体的重力大小,用弹簧测力计测出物体重力即可求出悬浮时受到的浮力
物体悬浮时所受浮力大小等于物体的重力大小,用弹簧测力计测出物体重力即可求出悬浮时受到的浮力
.
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,同学们做出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸没在液体中的深度有关;
B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体的体积有关;
D.可能跟物体浸入液体的体积有关;
E.可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,李明进行了实验探究,实验步骤和实验数据如图所示.
(1)由图①②③可知,猜想
D
D
是正确的,它们之间的具体关系是:
液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力越大
液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力越大
.
(2)由图③④可知,猜想
A
A
是错误的.
(3)图⑤中物体所受浮力的大小为
1
1
N.
(4)如果想要验证猜想E是否正确,只需在上述实验的基础上再增加一次实验.请写出这次实验的操作过程.
将物块浸没在酒精(或其它液体中)静止时读出测力计的示数
将物块浸没在酒精(或其它液体中)静止时读出测力计的示数
.
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