7. 在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系时,小洋进行了如图所示的实验。

(1)物块浸没在水中时所受到的浮力$F_{浮}=$N。
(2)溢水杯的水没装满,导致本实验测量的$F_{浮}\_\_\_\_\_\_G_{排}$(选填“>”或“<”)。
(3)若溢水杯装满水,已知水的密度=$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,则图戊与图甲中测力计的读数差应该是N;石块的体积应该是$\mathrm{m}^3$。
(1)物块浸没在水中时所受到的浮力$F_{浮}=$N。
(2)溢水杯的水没装满,导致本实验测量的$F_{浮}\_\_\_\_\_\_G_{排}$(选填“>”或“<”)。
(3)若溢水杯装满水,已知水的密度=$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,则图戊与图甲中测力计的读数差应该是N;石块的体积应该是$\mathrm{m}^3$。
答案
(1) $\boldsymbol{0.2}$
(2) $\boldsymbol{>}$
(3) $\boldsymbol{0.2}$;$\boldsymbol{2×10^{-5}}$
(2) $\boldsymbol{>}$
(3) $\boldsymbol{0.2}$;$\boldsymbol{2×10^{-5}}$
解析
解:
(1) 由图乙可知物块重力$G=2\mathrm{N}$,由图丁可知物块浸没时弹簧测力计示数$F_{\mathrm{示}}=1.8\mathrm{N}$,根据称重法:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=2\mathrm{N}-1.8\mathrm{N}=0.2\mathrm{N}$
(2) 溢水杯水未装满时,物块排开的水无法全部流入小桶,测得的$G_{\mathrm{排}}$偏小,称重法测得的$F_{\mathrm{浮}}$准确,因此$F_{\mathrm{浮}}>G_{\mathrm{排}}$。
(3) 溢水杯装满水时,根据阿基米德原理$G_{\mathrm{排}}=F_{\mathrm{浮}}=0.2\mathrm{N}$,图戊与图甲测力计的读数差等于排开水的重力,为$0.2\mathrm{N}$。
物块浸没,$V_{\mathrm{物}}=V_{\mathrm{排}}$,由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得:
$V_{\mathrm{物}}=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.2\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-5}\mathrm{m^3}$
(1) 由图乙可知物块重力$G=2\mathrm{N}$,由图丁可知物块浸没时弹簧测力计示数$F_{\mathrm{示}}=1.8\mathrm{N}$,根据称重法:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=2\mathrm{N}-1.8\mathrm{N}=0.2\mathrm{N}$
(2) 溢水杯水未装满时,物块排开的水无法全部流入小桶,测得的$G_{\mathrm{排}}$偏小,称重法测得的$F_{\mathrm{浮}}$准确,因此$F_{\mathrm{浮}}>G_{\mathrm{排}}$。
(3) 溢水杯装满水时,根据阿基米德原理$G_{\mathrm{排}}=F_{\mathrm{浮}}=0.2\mathrm{N}$,图戊与图甲测力计的读数差等于排开水的重力,为$0.2\mathrm{N}$。
物块浸没,$V_{\mathrm{物}}=V_{\mathrm{排}}$,由$F_{\mathrm{浮}}=\rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}}$得:
$V_{\mathrm{物}}=V_{\mathrm{排}}=\frac{F_{\mathrm{浮}}}{\rho_{\mathrm{水}}g}=\frac{0.2\mathrm{N}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-5}\mathrm{m^3}$
8.小科为了探究物体所受的浮力大小与物体浸入液体的深度是否有关。他将一个所受重力为G且密度大于水的长方体,用记号笔进行16等分,如图甲所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处,如图乙、丙所示。观察弹簧测力计示数,并记下$F_1$、$F_2$的值。

(1)两次实验均将长方体浸入水中至第2条线处,其目的是只改变长方体浸入水中的深度,不改变,达到控制变量的目的。
(2)小明发现弹簧测力计的示数,于是他推导出两次实验中长方体所受的浮力相等。
(3)通过上述实验可得出的结论:。
(4)为了排除实验的偶然性,使实验结论更准确,还应该增加实验的次数。那么在该同学实验的基础上,下一步的实验操作是。
(1)两次实验均将长方体浸入水中至第2条线处,其目的是只改变长方体浸入水中的深度,不改变,达到控制变量的目的。
(2)小明发现弹簧测力计的示数,于是他推导出两次实验中长方体所受的浮力相等。
(3)通过上述实验可得出的结论:。
(4)为了排除实验的偶然性,使实验结论更准确,还应该增加实验的次数。那么在该同学实验的基础上,下一步的实验操作是。
答案
解:
(1) 物体排开液体的体积
(2) 相等(或$F_1=F_2$)
(3) 当液体密度和物体排开液体的体积相同时,物体所受的浮力大小与物体浸入液体的深度无关
(4) 换用不同密度的液体,多次改变长方体浸入液体的深度,重复上述实验,记录对应的弹簧测力计示数,通过多组实验数据排除偶然性,得到普遍规律
(1) 物体排开液体的体积
(2) 相等(或$F_1=F_2$)
(3) 当液体密度和物体排开液体的体积相同时,物体所受的浮力大小与物体浸入液体的深度无关
(4) 换用不同密度的液体,多次改变长方体浸入液体的深度,重复上述实验,记录对应的弹簧测力计示数,通过多组实验数据排除偶然性,得到普遍规律
9.[科学探究]小华在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块,当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与溢水杯底部接触为止,用小桶收集溢出的水,如图甲所示(g取10 N/kg)。

(1)分析a、c两图可知,圆柱体物块浸没在水中时所受浮力为N。
(2)分析b、c两图可得出,浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟有关。
有关。
(3)小华在完成图甲所示的实验后,把水换成酒精,重复上述实验,根据实验数据绘制出图乙所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图像,那么物体浸没在酒精中受到的浮力为N。这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟有关。
(1)分析a、c两图可知,圆柱体物块浸没在水中时所受浮力为N。
(2)分析b、c两图可得出,浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟有关。
有关。
(3)小华在完成图甲所示的实验后,把水换成酒精,重复上述实验,根据实验数据绘制出图乙所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图像,那么物体浸没在酒精中受到的浮力为N。这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟有关。
答案
(1) $\boldsymbol{5}$
(2) $\boldsymbol{物体排开液体的体积}$
(3) $\boldsymbol{4}$;$\boldsymbol{液体的密度}$
(2) $\boldsymbol{物体排开液体的体积}$
(3) $\boldsymbol{4}$;$\boldsymbol{液体的密度}$
解析
解:
(1) 由图a可知圆柱体物块的重力G=6N,图c中物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F₁=1N,根据称重法测浮力:
F浮 = G - F₁ = 6N - 1N = 5N
(2) b、c两图中液体均为水,液体密度相同,物块排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同、浮力不同,因此可得浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3) 由图乙可知,物块的重力G=6N,物块浸没在酒精中时弹簧测力计的示数F₂=2N,根据称重法:
F浮' = G - F₂ = 6N - 2N = 4N
此时物块排开酒精的体积和之前排开水的体积相等,液体密度不同、浮力不同,说明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟液体的密度有关。
(1) 由图a可知圆柱体物块的重力G=6N,图c中物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F₁=1N,根据称重法测浮力:
F浮 = G - F₁ = 6N - 1N = 5N
(2) b、c两图中液体均为水,液体密度相同,物块排开液体的体积不同,弹簧测力计示数不同、浮力不同,因此可得浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3) 由图乙可知,物块的重力G=6N,物块浸没在酒精中时弹簧测力计的示数F₂=2N,根据称重法:
F浮' = G - F₂ = 6N - 2N = 4N
此时物块排开酒精的体积和之前排开水的体积相等,液体密度不同、浮力不同,说明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟液体的密度有关。
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