5. 如图3所示,“验证阿基米德原理”实验的步骤如下:

① 用弹簧测力计测出物体所受的重力G[图(a)];
② 将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出此时测力计的示数F[图(b)];
③ 测出接水后小桶与水所受的总重力G₁[图(c)];
④ 将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G₂[图(d)];
⑤ 分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=______,被排开的水所受的重力G排=______(用上述测得量的符号表示)。
(2)指出本实验产生误差的原因:______。
(3)物体没有完全浸没在水中,______(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
① 用弹簧测力计测出物体所受的重力G[图(a)];
② 将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出此时测力计的示数F[图(b)];
③ 测出接水后小桶与水所受的总重力G₁[图(c)];
④ 将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G₂[图(d)];
⑤ 分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=______,被排开的水所受的重力G排=______(用上述测得量的符号表示)。
(2)指出本实验产生误差的原因:______。
(3)物体没有完全浸没在水中,______(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
答案
(1) $G - F$ $G_{1} - G_{2}$
(2) 桶中的水未倒净,测出小桶的重力 $G_{2}$ 偏大
(3) 能
(2) 桶中的水未倒净,测出小桶的重力 $G_{2}$ 偏大
(3) 能
6. 体积相同的实心铁块和铝块所受的重力之比是多少?把它们浸没在水中,所受的浮力之比是多少?(已知ρ铁=7.9×10³kg/m³,ρ铝=2.7×10³kg/m³)
答案
重力之比是 $79:27$ 浮力之比是 $1:1$
7. 在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠重4.9N,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N。已知ρ金=19.3×10³kg/m³,ρ水=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。则:
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?王冠的体积是多少?
(2)通过计算说明王冠是否是由纯金制成的。
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?王冠的体积是多少?
(2)通过计算说明王冠是否是由纯金制成的。
答案
(1) $0.4N$ $4×10^{-5}m^{3}$
(2) $\rho=\frac{m}{V}=\frac{G}{gV}=\frac{4.9N}{10N/kg×4×10^{-5}m^{3}}=12.25×10^{3}kg/m^{3}<\rho_{金}$,所以王冠不是由纯金制成的
(2) $\rho=\frac{m}{V}=\frac{G}{gV}=\frac{4.9N}{10N/kg×4×10^{-5}m^{3}}=12.25×10^{3}kg/m^{3}<\rho_{金}$,所以王冠不是由纯金制成的
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