5.如图
,使圆柱体缓慢下降,直至浸没在水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化的关系图像如乙所示。圆柱体受到的重力是N,圆柱体受到的最大浮力是N。(g取10 N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
答案
2.0;0.5
解析
解:
当圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,由图乙可知此时拉力为2.0N,因此圆柱体的重力G=2.0N。
当圆柱体完全浸没在水中后,排开水的体积达到最大,此时弹簧测力计的示数为1.5N,根据称重法可得圆柱体受到的最大浮力:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F=2.0\ \mathrm{N}-1.5\ \mathrm{N}=0.5\ \mathrm{N}$。
当圆柱体未浸入水中时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,由图乙可知此时拉力为2.0N,因此圆柱体的重力G=2.0N。
当圆柱体完全浸没在水中后,排开水的体积达到最大,此时弹簧测力计的示数为1.5N,根据称重法可得圆柱体受到的最大浮力:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F=2.0\ \mathrm{N}-1.5\ \mathrm{N}=0.5\ \mathrm{N}$。
6. 小明发现木块在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
(1)实验思路:选取体积相同、不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较;
(2)实验结论:按照实验思路依次进行如图所示的操作,分析实验数据,可初步得出结论:。

(1)实验思路:选取体积相同、不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较;
(2)实验结论:按照实验思路依次进行如图所示的操作,分析实验数据,可初步得出结论:。
答案
解:
(1) 密度
(2) 当体积相同的不同物体浸没在同种液体中时,物体受到的浮力大小相等,说明浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体自身的密度无关。
(1) 密度
(2) 当体积相同的不同物体浸没在同种液体中时,物体受到的浮力大小相等,说明浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体自身的密度无关。
7.如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当弹簧测力计的示数减小至零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与袋外液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙$(\rho_$甲$>\rho_$水$>\rho_$乙),在上述步骤的基础上,要求控制$V_{\mathrm{排}}$不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是 ()
A.仅将袋内水换成等体积的甲液体
B.仅将袋外水换成甲液体
C.仅将袋内水换成等体积的乙液体
D.仅将袋外水换成乙液体
A.仅将袋内水换成等体积的甲液体
B.仅将袋外水换成甲液体
C.仅将袋内水换成等体积的乙液体
D.仅将袋外水换成乙液体
答案
D
解析
本实验目的是探究浮力大小与袋外液体密度的关系,需控制排开液体的体积$V_{\mathrm{排}}$不变,改变袋外液体密度:
1. 原实验中,袋内装水、袋外是水,弹簧测力计示数为0时袋内外液面相平,此时$V_{\mathrm{排}}$等于袋内水的体积$V$,满足$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV=G_{\mathrm{水}}$。
2. 选项A、C:仅更换袋内液体,袋外液体密度未改变,变量不是袋外液体密度,不符合实验要求,错误。
3. 选项B:仅将袋外水换成密度更大的甲液体,若要保持$V_{\mathrm{排}}=V$,此时$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{甲}}gV>G_{\mathrm{水}}$,浮力大于袋内水的重力,弹簧测力计无法提供向下的拉力,塑料袋会上浮,$V_{\mathrm{排}}$小于$V$,无法控制$V_{\mathrm{排}}$不变,错误。
4. 选项D:仅将袋外水换成密度更小的乙液体,将塑料袋缓慢浸入乙液体中,直到袋内外液面相平,此时$V_{\mathrm{排}}$等于袋内水的体积$V$,和原实验$V_{\mathrm{排}}$完全相同,满足控制$V_{\mathrm{排}}$不变的要求,袋外液体密度改变,可对比两次测力计示数探究浮力与袋外液体密度的关系,正确。
1. 原实验中,袋内装水、袋外是水,弹簧测力计示数为0时袋内外液面相平,此时$V_{\mathrm{排}}$等于袋内水的体积$V$,满足$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV=G_{\mathrm{水}}$。
2. 选项A、C:仅更换袋内液体,袋外液体密度未改变,变量不是袋外液体密度,不符合实验要求,错误。
3. 选项B:仅将袋外水换成密度更大的甲液体,若要保持$V_{\mathrm{排}}=V$,此时$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{甲}}gV>G_{\mathrm{水}}$,浮力大于袋内水的重力,弹簧测力计无法提供向下的拉力,塑料袋会上浮,$V_{\mathrm{排}}$小于$V$,无法控制$V_{\mathrm{排}}$不变,错误。
4. 选项D:仅将袋外水换成密度更小的乙液体,将塑料袋缓慢浸入乙液体中,直到袋内外液面相平,此时$V_{\mathrm{排}}$等于袋内水的体积$V$,和原实验$V_{\mathrm{排}}$完全相同,满足控制$V_{\mathrm{排}}$不变的要求,袋外液体密度改变,可对比两次测力计示数探究浮力与袋外液体密度的关系,正确。
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